風電站電池儲能系統的研究.pdf

1、風力發電是目前新能源領域最有發展前景、應用最廣泛的發電方式之一。但是風能是一種天然能源，具有間歇性和波動性，風電并網后會給系統的電壓、頻率和穩定性帶來諸多不利影響，難以滿足電力系統穩定的供電需求，而通過將儲能技術引入風力發電系統，調節儲能系統使其快速吞吐風電機組的有功出力，可以將并網的風電出力波動限制在允許范圍內，很好地解決了風電的并網利用問題。針對風電場的電池儲能系統，本文開展了以下研究：
　　不同類型的儲能電池在技術、經濟、安

2、全方面的側重各有不同，在實際應用中電池的選擇問題值得研究。本文對適用于風力發電的各種儲能電池進行詳細對比分析，論述了全釩液流電池相對于其他電池更適合用于風力發電儲能。建立了全釩液流電池的電氣模型并在Matlab/simulink平臺上搭建模型，對其充放電過程進行仿真分析，驗證了所建立模型的準確性和釩電池用于風力發電的適用性。
　　儲能電池的容量選擇關系到并網輸出容量大小和投資合理性問題，本文根據理論推導和實例計算，提出了電池容量的

3、選擇依據。綜合考慮電池儲能系統的經濟效益和全生命周期的投資成本，以實現全生命周期內的凈收益最大化為目標，考慮儲能系統正常運行時的約束條件建立了容量優化模型，并采用粒子群算法尋求該模型下的最優容量。通過實例計算，驗證了所建優化模型的有效性和可行性。
　　儲能電池和能量轉換系統是電池儲能系統的核心部分，通過對能量轉換系統進行控制實現儲能電池的充放電。本文研究了電池儲能系統的配置方式及功率變換器的拓撲結構，在此基礎上分析了功率變換器的控

4、制策略。在Matlab/simulink平臺上搭建了儲能系統的仿真模型，對所設計的控制策略進行驗證。仿真的結果表明， DC/DC變流器能夠維持直流高壓側的電壓穩定而DC/AC變換器能夠跟蹤輸出有功功率、無功功率給定值。
　　傳統的風電平滑策略不能實現對儲能電池SOC的有效控制，而維持電池SOC在合理水平是儲能系統持續平滑風電的關鍵。對此，本文建立了評價電池儲能系統運行工況的兩個指標，根據電池剩余電量和儲能系統的出力指令，設計了模糊