光伏發(fā)電系統(tǒng)中混合儲能及接入微電網(wǎng)技術(shù)仿真研究.pdf

1、隨著環(huán)境問題和化石燃料短缺的問題日益嚴峻,太陽能光伏發(fā)電等可分散應(yīng)用的可再生能源將扮演人們生活的重要角色。但光伏發(fā)電自身隨環(huán)境變化具有隨機性和間歇性,使得光伏發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)存在電能質(zhì)量和對大電網(wǎng)沖擊的問題,所以需要配置儲能系統(tǒng)來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。目前,適用于微電網(wǎng)的儲能電池種類很多,但都各自存在一定的局限性或不足,因此考慮建立環(huán)境友好的能量型鉛酸蓄電池和循環(huán)壽命長的功率型超級電容組合而成的混合儲能系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了光伏發(fā)電系

2、統(tǒng)的基本原理和數(shù)學(xué)模型,采用理想的光伏并網(wǎng)逆變器模型,并對微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運行進行概述。然后重點研究了儲能系統(tǒng),包括蓄電池、超級電容的原理和模型,分別對各自的充放電特性進行仿真分析。根據(jù)對兩種電池的研究建立通過功率變換器并聯(lián)的有源式混合儲能結(jié)構(gòu),來優(yōu)化蓄電池的工作過程,提高儲能系統(tǒng)的利用率。根據(jù)構(gòu)建的混合儲能系統(tǒng),進一步設(shè)計雙向DC/DC變換器、雙向DC/AC變換器的控制策略來控制接入光伏發(fā)電微電網(wǎng)的混合儲能系統(tǒng)。
　　在深入分析了光

3、伏儲能的特性和混合儲能系統(tǒng)控制策略的基礎(chǔ)上,參考典型微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),在MTLAB/Simulink平臺建立光伏儲能微電網(wǎng)動態(tài)仿真模型,對儲能單元采用蓄電池和采用混合儲能進行對比,來體現(xiàn)混合儲能的優(yōu)勢。然后在微電網(wǎng)并網(wǎng)和孤島兩種運行模式下,對光照強度變化和負載變化情況的系統(tǒng)分別進行仿真分析,獲得微電網(wǎng)電壓和頻率的變化規(guī)律,來驗證混合儲能控制策略的有效性。結(jié)果表明,混合儲能系統(tǒng)能快速為系統(tǒng)提供有功、無功支撐,保證了電壓和頻率的穩(wěn)定。針對未來推廣