基于风光互补混合储能系统的微电网优化及电能质量提升

作     者：王勇 王辉 胡雅涵 赵鹏 李雪男 

作者机构：国网陕西省电力有限公司经济技术研究院 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 清华四川能源互联网研究院 

出 版 物：《中国电力》 (Electric Power)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52077017) 国网陕西省电力有限公司科学技术项目(5226JY240002) 

主　　题：混合储能系统 微网优化 电能质量 变分模态分解 交替方向乘子法 

摘      要：随着可再生能源的快速发展，灵活、高效和经济的能源存储系统在维持电网功率平衡方面变得至关重要。本文通过变分模态分解方法，建立了一个新能源混合储能系统的容量优化微网模型，以实现风光互补微电网中储能容量的最优配置，从而提升供电质量。该方法基于频域和时域之间的能量映射关系，采用交替方向乘子法迭代求解，以最小化本征模函数的带宽和。通过Hilbert变换和模态混叠能量计算，确定最佳分解模态数。在信号重构后，根据超电容和电池的特性选择高频和低频分界点，并计算相应的充放电功率及额定容量。最后的案例研究结果表明，所提出的方法在经济性和可行性上优于现有的能源存储配置方法，不仅提高了电池的使用寿命，还可以降低年综合成本。