儲(chǔ)能逆變器及其抑制光伏功率波動(dòng)的研究

【摘要】：隨著世界化石能源的枯竭,以及世界環(huán)境污染的逐漸惡化,具有環(huán)保和可再生等特點(diǎn)的新能源發(fā)電技術(shù)有了非常好的應(yīng)用前景。然而由于某些新能源的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性,對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效運(yùn)行造成了很大的壓力。為了平滑新能源的輸出功率,提高新能源發(fā)電的可靠性,降低新能源發(fā)電的波動(dòng)性,與儲(chǔ)能系統(tǒng)配合發(fā)電成為重要的發(fā)展方向。 首先,本文分析了儲(chǔ)能蓄電池的各種等效電路,并對(duì)現(xiàn)有典型等效電路進(jìn)行改進(jìn),提出了一種基于簡(jiǎn)單等效電路和三階動(dòng)態(tài)等效電路相結(jié)合的新的等效模型,并在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證。 其次,對(duì)比了不同充放電方式(恒壓、恒流、恒功率)的特點(diǎn),采用雙環(huán)控制策略在PSCAD/EMTDC平臺(tái)進(jìn)行數(shù)值仿真,總結(jié)分析不同充放電模式下儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出的電壓電流特性。然后研究了不同充放電模式之間的切換方法,提出了一種帶軟化控制環(huán)節(jié)的改進(jìn)控制策略,用于改善平滑切換電流過(guò)渡曲線。根據(jù)蓄電池的特性條件,提出了三變量控制法進(jìn)行充放電終止控制。 再次,對(duì)比分析了不同光-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。本文采用交流側(cè)并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)光伏功率的平波抑制進(jìn)行了深入的研究,提出了一種新的計(jì)算平抑波動(dòng)補(bǔ)償功率的算法。在PSCAD/EMDTC仿真平臺(tái)中,進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 最后,對(duì)儲(chǔ)能逆變器樣機(jī)試驗(yàn)中發(fā)生的一些故障進(jìn)行了總結(jié)分析。 【關(guān)鍵詞】：儲(chǔ)能系統(tǒng) 蓄電池模型 儲(chǔ)能逆變器 控制方式 光-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng) 平波抑制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 儲(chǔ)能裝置的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 逆變器的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第2章 儲(chǔ)能電池的建模研究16-29
• 2.1 儲(chǔ)能電池的性能指標(biāo)16-20
• 2.1.1 蓄電池的性能指標(biāo)16-17
• 2.1.2 蓄電池的選擇17-19
• 2.1.3 蓄電池的充放電特性19-20
• 2.2 儲(chǔ)能電池的一般等效電路的分析20-22
• 2.3 儲(chǔ)能電池的改進(jìn)模型22-27
• 2.3.1 模型的建立22-23
• 2.3.2 模型的參數(shù)計(jì)算23-24
• 2.3.3 仿真分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制29-49
• 3.1 儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理29-31
• 3.1.1 儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)29
• 3.1.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理29-31
• 3.2 數(shù)學(xué)模型分析31-33
• 3.3 充放電控制方式33-44
• 3.3.1 充電方式33-35
• 3.3.2 放電方式35
• 3.3.3 仿真分析35-44
• 3.4 充放電終止控制技術(shù)44-47
• 3.4.1 限制條件44-45
• 3.4.2 常用控制方法45-46
• 3.4.3 三變量綜合控制法46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 儲(chǔ)能系統(tǒng)在光-儲(chǔ)一體化中的應(yīng)用49-58
• 4.1 光伏-儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)49-52
• 4.1.1 光伏系統(tǒng)49-50
• 4.1.2 光伏-儲(chǔ)能聯(lián)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理50-52
• 4.2 兩種光-儲(chǔ)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較52-53
• 4.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用53-57
• 4.3.1 光伏功率的平波抑制53-54
• 4.3.2 平波抑制補(bǔ)償容量的計(jì)算54-55
• 4.3.3 算例分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作65-66
• 致謝66

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