基于離網(wǎng)型風電的混合儲能系統(tǒng)研究

【摘要】：隨著風力發(fā)電的廣泛應用,風電功率波動性問題對用電質(zhì)量的影響成為亟待解決的問題,增加儲能元件是一種行之有效的解決辦法。蓄電池技術(shù)日漸成熟,成本有所下降,超級電容器成為新興的大功率儲能元件,為風力發(fā)電配置儲能系統(tǒng)提供了新的解決思路。本文利用蓄電池和超級電容構(gòu)成混合儲能系統(tǒng),旨在改善單一蓄電池儲能在滿足符合功率要求下的容量浪費,解決平抑風力發(fā)電機功率波動的問題。風力機特性分析與建模研究。在風力機原理基礎上,分析了風力機的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩與風速的關系。建模研究中,將風速采用四分量法分解,模擬風速隨機性,建立風速與風力仿真模型,得出了輸出功率和轉(zhuǎn)矩特性曲線,驗證了模型的有效性?；旌蟽δ芟到y(tǒng)在風力發(fā)電中的應用仿真研究。在比較分析現(xiàn)有等效模型的基礎上,確定蓄電池PNGV模型和超級電容器RC模型更適合模擬風電中的儲能系統(tǒng)特性?；谏鲜鲲L力機模型和現(xiàn)有永磁同步電機模型,在MATLAB/Simulink環(huán)境中建立了風儲系統(tǒng)模型,分析混合儲能系統(tǒng)解決風力發(fā)電功率波動問題的能力。同時,對比單一蓄電池儲能與混合儲能應用于同一系統(tǒng)時的蓄電池輸出功率與SOC特性,仿真結(jié)果表明:混合儲能系統(tǒng)能夠減少蓄電池功率負擔,延長蓄電池壽命。混合儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置方法研究。本文提出了一種基于博弈論和粒子群算法結(jié)合的混合儲能系統(tǒng)容量配置方法,將蓄電池和超級電容器作為以各自容量為策略集的博弈參與者,收益函數(shù)考慮各自年均綜合成本,以各自容量與功率為約束條件采用粒子群算法單獨優(yōu)化,然后在滿足系統(tǒng)總體容量、功率和LPSP約束的情況下,求取博弈模型的Nash均衡。對算例進行求解分析,驗證了此容量優(yōu)化配置方法的有效性,且得出的混合儲能配置方案對比單一蓄電池儲能方案在經(jīng)濟性上有明顯優(yōu)勢。 【關鍵詞】：風力發(fā)電 混合儲能 蓄電池 超級電容器
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TM912;TM53
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景和意義9-10
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 風力發(fā)電的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 儲能技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 風電利用對儲能技術(shù)的要求13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 風-儲系統(tǒng)風力發(fā)電單元特性分析與仿真15-24
• 2.1 風力機原理與特性分析15-19
• 2.1.1 風力機原理15-16
• 2.1.2 風力機運行特性16-18
• 2.1.3 風力發(fā)電機輸出功率與風速的關系18-19
• 2.2 風速建模與仿真分析19-22
• 2.3 風力機建模與仿真分析22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 風-儲系統(tǒng)混合儲能單元仿真分析24-42
• 3.1 蓄電池的特性分析及其等效模型24-30
• 3.1.1 蓄電池性能對比與選擇24-25
• 3.1.2 鉛酸蓄電池的等效模型25-28
• 3.1.3 鉛酸蓄電池仿真分析28-30
• 3.2 超級電容器的特性分析及其等效模型30-36
• 3.2.1 超級電容器的特性分析30-32
• 3.2.2 超級電容器的等效模型32-34
• 3.2.3 超級電容器模型仿真分析34-36
• 3.3 風-儲系統(tǒng)中混合儲能單元運行仿真分析36-38
• 3.4 仿真結(jié)果與分析38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 風-儲系統(tǒng)混合儲能單元容量優(yōu)化配置42-57
• 4.1 容量優(yōu)化配置關鍵參數(shù)43-45
• 4.1.1 負荷缺電率LPSP計算43-44
• 4.1.2 蓄電池循環(huán)壽命計算44-45
• 4.2 混合儲能單元容量功率容量模型45-46
• 4.2.1 鉛酸蓄電池功率容量模型45-46
• 4.2.2 超級電容器功率容量模型46
• 4.3 基于博弈論的容量優(yōu)化配置模型建立46-50
• 4.3.1 博弈論基礎46-47
• 4.3.2 博弈模型要素47
• 4.3.3 參與者的收益函數(shù)47-49
• 4.3.4 博弈模型的信息集49-50
• 4.4 容量優(yōu)化配置博弈模型求解50-54
• 4.4.1 粒子群算法原理50-51
• 4.4.2 粒子群優(yōu)化算法的求解步驟51-52
• 4.4.3 博弈模型求解流程52-54
• 4.5 算例分析54-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57
• 5.2 展望57-59
• 參考文獻59-62
• 在學研究成果62-63
• 致謝63

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關內(nèi)容

智能電網(wǎng)環(huán)境下主從博弈模型及應用實例    梅生偉;魏韡;

博弈論在電力系統(tǒng)中典型應用及若干展望    盧強;陳來軍;梅生偉;

基于長過程動態(tài)仿真的風電接入對系統(tǒng)頻率控制影響研究    董博;許曉艷;馬爍;黃越輝;王偉;

適用于電力系統(tǒng)中長期動態(tài)仿真的風電機組有功控制模型    劉濤;葉小暉;吳國旸;蘇志達;仲悟之;宋新立;黃永寧;

微電網(wǎng)中蓄電池的建模與控制仿真研究    王偉;朱小龍;錢磊;張文程;

針對獨立風光發(fā)電中混合儲能容量優(yōu)化配置研究    楊珺;張建成;周陽;?；?梁廷婷;

蓄電池充放電特性仿真及試驗研究    陸志剛;郝木凱;黃曉東;陳柔伊;董旭柱;饒宏;

新能源發(fā)電特性研究    邊曉燕;羅竹平;符楊;

風電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響分析及解決方案    劉開俊;

超級電容器時變等效電路模型參數(shù)辨識與仿真    梁海泉;謝維達;孫家南;趙洋;

基于拉丁超立方采樣的含風電電力系統(tǒng)的概率可靠性評估    蔣程;王碩;王寶慶;張建華;趙天陽;

應對風電出力不確定性的備用成本分攤:聯(lián)盟博弈方法    劉斌;陳來軍;汪雨辰;梅生偉;

提升直驅(qū)型永磁風電機組故障穿越能力的改進控制策略研究    邊曉燕;田春筍;符楊;

基于非協(xié)作博弈的智能電網(wǎng)供需互動策略研究    楊朝陽;秦奮;陳向民;

關于變壓器故障信號優(yōu)化檢測研究    謝偉濤;許雪梅;蔣靜;

基于Bertrand模型的2類售電企業(yè)定價策略    黃偉;李玟萱;李寧坤;車文學;劉琦;

一種蓄電池充放電效率測試系統(tǒng)的設計    孟彥京;白沖;王素娥;

超級電容動態(tài)容值測量與容值函數(shù)參數(shù)估計    于鵬;井天軍;楊仁剛;

大型風燃協(xié)調(diào)等效電廠的自動發(fā)電控制策略研究    李中豪;黃屹俊;張沛超;季珉杰;方陳;

混合多端直流輸電系統(tǒng)附加控制器設計    張立奎;張英敏;

三代電網(wǎng)演化模型及特性分析    梅生偉;龔媛;劉鋒;

電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟調(diào)度(二)應用實例    魏韡;劉鋒;梅生偉;

基于微分博弈理論的兩區(qū)域自動發(fā)電控制協(xié)調(diào)方法    葉榮;陳皓勇;盧潤戈;

電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟調(diào)度 (一)理論基礎    魏韡;劉鋒;梅生偉;

一類電力系統(tǒng)魯棒優(yōu)化問題的博弈模型及應用實例    梅生偉;郭文濤;王瑩瑩;劉鋒;魏韡;

電網(wǎng)和電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的回顧與展望——試論三代電網(wǎng)    周孝信;陳樹勇;魯宗相;

風力發(fā)電機通用化建模研究    張濤;胡立錦;張新燕;常喜強;王坤;陳煜;

雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的機電暫態(tài)建模與運行分析    李巖松;郭世繁;任國威;劉君;

基于風電功率概率預測和運行風險約束的含風電場電力系統(tǒng)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度    劉德偉;郭劍波;黃越輝;王偉勝;

高風速段次優(yōu)功率追蹤方式的風電調(diào)頻方法    吳子雙;于繼來;彭喜云;

超級電容器在直流電源系統(tǒng)中的應用    劉建新

新型貯能單元超級電容器    桂長清

超級電容器    

超級電容器材料研究的辯證思維    文建國,周震濤,文衍宣

超級電容器應用設計    李薦,鐘暉,鐘海云,戴艷陽,溫俊杰

超級電容器簡介    Bobby Maher;

超級電容器在汽車啟動中的應用    王鑫;

替代能源中的超級電容器介紹    Matt Reynolds;

超級電容器電極材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展    陳新麗;李偉善;

超級電容器串聯(lián)應用中的均壓問題以及解決途徑    常建中;

新型超級電容器納米電極材料的研究    馬衍偉;張熊;余鵬;陳堯;

超級電容器電極材料的最新研究進展    張易寧;何騰云;

聚苯乙烯基層次孔碳的活化及其在超級電容器中的應用    鐘輝;曾慶聰;吳丁財;符若文;

扣式超級電容器組的研制    趙家昌;賴春艷;戴揚;解晶瑩;

超級電容器與通信備用電源    單既成;陳維英;

單層石墨用作超級電容器的研究    王燕;吳英鵬;黃毅;馬延風;陳永勝;

超級電容器電極材料的設計、制備及性質(zhì)研究    趙健偉;倪文彬;王登超;黃忠杰;

基于薄液層反應的新型超級電容器——多孔碳電極材料的影響    張琦;鄭明森;董全峰;田昭武;

新型超級電容器石墨烯電極材料的研究    馬衍偉;

超級電容器二氧化錳電極材料的研究進展    劉不厭;彭喬;孫玥;

超級電容器：正在升起的新興行業(yè)    趙文

超級電容器產(chǎn)業(yè)化腳步加快 市場前景廣闊    國際電氣電子工程師學會高級會員 于凌宇

超級電容器專利預警分析    許柏松

天津力神：打破超級電容器技術(shù)壟斷    

高能鎳碳超級電容器誕生記    本報記者 宗寶泉　通訊員 應明陽

超級電容器在電動汽車中的應用    山西 劉紅強 編譯

超級電容器的原理與功能    云南 徐軍藝 編譯

美用黏土開發(fā)出高溫超級電容器    常麗君

超級電容器研發(fā)的進展    遼寧 張應建 編譯

超級電容器的分類與優(yōu)缺點    貴州 周威 編譯

超級電容器模塊化技術(shù)的研究    李海東

碳基超級電容器單體性能相關理論與應用技術(shù)研究    孫誼

智能超級電容器    陳旭麗

混合動力汽車復合電源捅量管理系統(tǒng)研究    王琪

混合儲能系統(tǒng)在含風電電網(wǎng)中的應用研究    王利猛

混合型超級電容器關鍵材料的設計及器件構(gòu)造    申來法

超級電容器用二維結(jié)構(gòu)導電電極的設計構(gòu)筑    凌錚

基于超級電容器用的納米二氧化錳的制備及性能研究    蘇小輝

石墨烯基超級電容器電極材料的制備及性能研究    劉云夫

NiO納米復合結(jié)構(gòu)的制備及超級電容器性能研究    梁坤

超級電容器電源模塊電壓均衡技術(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)設計的研究    鄧歡歡

超級電容器串并聯(lián)技術(shù)的研究    張彬

超級電容器直流電源的研制及應用    范偉

超級電容器電壓均衡系統(tǒng)的研究    張寧

超級電容器的性能研究與狀態(tài)分析    金英華

印制式石墨烯基微型超級電容器的研究    肖毓秀

過渡金屬氧化物電極材料的制備及電化學儲能性能的研究    李陸

氧化鎳電極的多孔化構(gòu)筑及電化學性能    黃美玲

α相鈷氫氧化物的可控制備及其超級電容性能    劉嵐

高性能鎳基超級電容器電極材料的制備研究    王蘭