电网风电调度自动化系统设计研究

风力发电是一种间歇性电源,大规模的风电场开发与建造必然会面对怎样顺利正常接入电网以及发电功率怎样开展平稳控制与调度成为了风电场必须面对的重要问题之一。我国的风电场大多位于远离负载中心的地理位置,所在区域的电网调节能力有限,这一情况给我国风电发展带来了一定的阻碍。文章主要针对电网风电调度自动化系统设计进行研究。     

含大规模风电的电力系统储能电源优化配置研究

随着化石能源枯竭和大气污染等问题的日益深化,风力发电在现阶段的发展中得到了快速的发展.藉此,本文立足于现阶段我国风力发电发展现状,对风电的电力系统储能电源的优化配置进行了深入的研究.     

大数据下分布式风电光伏储能容量配置方法

以往使用大型蓄电池储能系统配置,通过非参数估计和曲线拟合储能容量配置方案,只针对一种情景分析,导致不同天气下容量配置结果不理想,为了解决该问题,提出了大数据下分布式风电光伏储能容量配置方法。分析分布式风电光伏储能拓扑结构,调整储能装置能量状态,使其能在不同情景下工作。计算目标函数,确定波动量权重值,设计跨时间尺度的能量存储总体布局方案,使用大数据分析方法求解目标函数,并设计储能容量配置流程。由实验结果可知,该方法分别在大雾、大雨和雷暴天气下的容量配置结果与预期配置结果一致,具有良好的配置效果。     

孤岛情况下基于模糊控制的储能系统功率控制策略研究

微电网运行于孤岛情况时,新能源发电间歇性强、波动性大的缺点严重影响微电网的安全运行与储能单元的使用寿命。传统的控制策略在微电网中接入多种分布式发电单元和储能单元后控制误差大、反应时间长,且无法处理功率协调与储能管理系统的固有矛盾。文中提出一种计及母线净功率的模糊控制策略,该控制策略以储能荷电状态(State of Charge, SOC)与母线净功率及其变化率为输入,采用重心法去模糊得到储能系统的输出功率,以达到平抑母线功率波动、协调储能单元出力和减少储能系统充放电次数的目的。最后通过仿真对所述策略与传统双输入模糊控制、PID控制与PSO算法进行比较,仿真结果验证了所述策略的优越性,并在微电网实验室中进行了试验,验证了所述策略的可行性。     

基于优化变分模态分解的混合储能平抑风电波动策略

为解决风力发电随机、间歇特性造成的功率波动问题,文中提出将氢气储能和超级电容器组合成混合储能系统接入风电场中,以平抑风电波动。采用滑动平均滤波确定并网功率和混合储能功率;在储能功率分配方面,针对现有VMD算法参数选择上存在主观性和经验性的问题,提出使用灰狼优化算法对分解个数K及惩罚项α进行寻优,避免分解后各模态之间发生频率混叠的现象。此外,为将各储能设备荷电状态维持在合理范围内,避免过度充放电,采用模糊控制对功率指令进行二次修正。最后以新疆某地区的风电场数据为依据,在Matlab/Simulink中进行仿真,仿真结果表明所提策略具有有效性。     

基于模型预测-动态规划的微网混合储能能量管理

针对由蓄电池和氢储能装置的混合储能系统,提出一种基于模型预测-动态规划的混合储能系统能量管理策略,协调能源并网对电网造成的冲击、降低系统能量损耗和储能运行成本。建立混合储能系统功率预测模型,构建罚函数将三个评价目标转化为单一目标求解,约束储能系统的容量、功率等指标,并采用动态规划算法优化蓄电池充放电控制。算例结果表明,该控制策略协调了混合储能的功率分配,具有更好的并网平波抑制、降低能耗效果,微网运行具有良好的经济性。     

基于区域电能均衡策略的分布储能系统研究

为了使得区域内分布式储能系统保持电能均衡,文中提出了一种基于成本收益分析的微电网(MG)储能系统优化配置方法。分别建立了孤岛模式和并网模式下MG的分布储能系统(DESS)最佳储能容量数学模型,最终将其转化为混合线性整数问题(MLIP),结合数学规划的建模语言(AMPL)进行求解。通过实例分析结果表明:所提出的方法在孤岛模式和并网模式下均可以确定DESS的最佳储能容量,且并网模式下安装DESS可增加MG的总收益,孤岛模式下安装DESS可减小MG的总成本。     

家庭微网储能分组能量管理优化策略

在家庭能量管理系统中,可再生能源的发电功率具有不确定性和间断性,成为影响家庭能量优化调度的因素.储能系统在优化过程中过多充放电次数也会增加储能折旧费用.针对上述问题,文中提出一种储能分组能量管理优化策略.根据可再生能源出力不确定部分和确定部分为储能系统配置充电部分和调度部分.首先建立风力发电系统、光伏发电系统和储能系统...     

基于储能系统的有源配网能量分层管理研究

文中详述了储能系统在配网中的功能和应用场景,包括最优潮流调流、不间断电源、区域能量管理等,并且,文中提出了一种储能系统能量分层管理控制方法,以统一实现上述不同时间初度下的管理功能。储能系统包括第一、第二两层控制层级,且分别为长时间尺度、短时间控制方式。最后,通过MATLAB/SIMULINK仿真系统有效验证了所提分层控制方法的可行性。     

小型风机最大功率点快速跟踪策略的仿真研究

风力发电系统的输出功率受外界因数和风速的影响。为了提高小型风机发电机组的转换效率,文中采用一种最大功率优化跟踪算法。以变步长来跟踪风速变化,当功率变化小于一个阈值时停止搜索,来实现最大功率收索的快速性和稳定性。以带齿轮箱6 kW的鼠笼异步式风力发电并网为基础,通过Matlab/Simulink软件仿真结果证实此种方法与定步长爬山法相比,能够达到快速跟踪最大功率点和避免达到最大功率点附近的时候频繁波动。     

飞轮电池在离网型风力发电系统中的充电控制研究

针对目前风力发电系统中储能装置(化学电池)的不足,研究了飞轮电池的充电控制策略,并将其应用到离网型风力发电系统中,分析了飞轮电池的d-q模型.在飞轮电池充电控制过程中,把飞轮电池所用电机的定子电流进行d、q轴分解,通过控制id等于0,进而控制q轴电流即可控制飞轮电池的充电电流.搭建了飞轮电池充电控制系统的实验平台,进行了实验研究.实验结果表明了所用控制策略合理,能够满足系统要求.     

计及风力发电和储能设备的经济调度模型

随着配电网中风力发电并网容量不断增加和储能设备的大量使用,给系统运行优化分析带来更多的困难与挑战,传统的经济调度模型难以满足目前智能电网的发展趋势。基于上述目的,本文建立了考虑风力发电和储能设备的配电网经济调度模型,该模型是一个非线性优化问题,以调度配电网系统的综合成本为目标函数,采用粒子群算法进行模型求解。通过算例分析,表明该模型较好结合了风力发电系统和储能设备,有效地降低了系统的综合成本。     

考虑风电随机性的风-火-蓄机组组合模型研究

风电的随机性增加了风-火系统的发电成本.风电的随机性是风电自身特点决定的,单纯依靠其自身无法解决.为了减少风电随机性对风火机组的影响,给风-火系统配置抽水蓄能电站是有效方法之一.采用机会约束的方法来考虑风机的随机性,提出计及风电随机性的风-火-蓄机组组合模型.并通过验证证明其正确性.     

风力机功率控制器的研究

MPPT（Maxmin Power Point Tracking）控制方法在风力机功率控制器中处于核心地位,其控制策略的优劣影响整个系统的输出特性。本文构建了风力发电系统仿真模型,深入研究了风机输出特性,在此基础上对以往MPPT控制方法的改进提出自适应变步长控制策略,使其能够应用于小型风力发电系统中。     

无线传感装置的太阳能供电系统研究

为了能够实现对安装在无缝钢轨上的无线传感装置无间断供电,详细介绍一种太阳能无间断供电系统的设计方案。供电系统以充放电控制器为核心,采用免维护铅酸蓄电池作为备用电源,实现了对无线传感装置的无间断供电系统设计。在完成系统的同时,还充分考虑了雷击影响,以及无线传感装置电压的远程监控问题,为此,增加了电池防雷模块以及GSM短信开关,保证了该系统的安全可靠性。经现场测试,蓄电池能够在阴雨天气持续作业达7天,该系统具有安全、可靠、防雷击、远程监控等特点。     

风电并网对电力系统暂态稳定的影响

随着社会经济的快速发展,作为一种重要的可再生资源,风力发电已成为当前发电技术最成熟、最具开发潜力的发电技术.在实际应用中,由于大规模开发风力资源、单一风电场装机容量不断提高,电网系统中风电占比日益增加.随着风电的不断接入,电网系统原潮流分布发生了变化,受风速随机与间歇性影响,其输出功率有一定的波动性,严重影响到电网电压的稳定.因此,在开发与规划风电场建设中,风电并网对电力系统电压稳定性的影响做深入研究,意义深远.     

小型风力发电控制研究

在传统能源供应紧张的今天,新能源越来越受到人们的关注,很多的控制算法及电路构成相继被提出。针对小型风力发电中的功率跟踪控制方法,采用了公式推导的方法,得出了通过改变占空比实现功率跟踪的结论。并结合功率跟踪,设计了一种适用于小型风力发电系统的电能管理电路,适应风力发电机不分昼夜特性,分析了其工作原理,并给出相关的软件流程。     

宁夏地区风光互补发电系统容量优化配置的研究

宁夏地区每年都有充足的光照和丰富的风能,非常适合建立风电站和光电站。然而,由于风能和光照会随着季节性的变化而呈现周期性的变化,为了最大化利用光照和风能,人们开发出了风光互补发电系统。然而,这些系统由于技术不够成熟,光能和风能的转化率并不高。为此,本文确立了研究主题为宁夏地区风光互补发电系统容量优化配置。通过对资料的收集与整理,了解当前主流的算法,并在此基础上进行优化,通过对容量优化配置进行改进,使得风光互补发电系统的整体性能得到提升。实验的仿真结果显示,本文提出的改进的粒子群算法效果不错,值得推荐。