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作者：荆盼盼华中科技大学

学位级别：硕士

能源和环境危机已经成为影响人类持续发展的重要问题,寻找新的清洁能源是解决这一问题的根本方法。光伏发电以其无污染,可再生的特性越来越受关注,光伏发电产业迅速发展。但是光伏发电本身的随机波动性,会对电网的安全稳定运行造成威胁... 详细信息

能源和环境危机已经成为影响人类持续发展的重要问题,寻找新的清洁能源是解决这一问题的根本方法。光伏发电以其无污染,可再生的特性越来越受关注,光伏发电产业迅速发展。但是光伏发电本身的随机波动性,会对电网的安全稳定运行造成威胁。为了使光伏能更好地服务于人类,服务于电网,本文对光伏发电接入后对电网运行的影响开展研究,并探讨改善影响的措施。首先,本文对光伏发电系统发电原理,运行方式等相关情况做了简介,总结了光伏并网对电网影响方面的研究现状。根据光伏发电系统的出力变化快慢及其对电网产生的影响,对光伏发电系统的功率波动形式进行分类;同时对光伏发电系统并网的接入形式进行分类,明确研究路线。其次,对光伏发电系统的电池特性进行简化,建立适应于光伏发电系统接入对电网稳态运行研究的光伏电源模型;选取Benchmark典型中压配网系统和低压微网为计算算例,对典型天气条件,不同接入形式的光伏发电系统对其接入系统产生的稳态影响进行研究;结合常规调压方式和新型调压方式,提出了减小影响的措施。再次,考虑光伏发电系统的实际出力波动情况,建立适用于暂态稳定分析的光伏发电系统输出功率模型,对集中接入式的光伏电站出力波动引起的系统暂态响应进行分析,提出改善系统暂态响应的措施。另外,建立了能反映不同储能系统充放电速率和储能容量限制的储能系统模型,通过PSASP平台仿真,验证了模型的有效性。对加入储能系统改善由光伏出力波动引起的系统暂态响应进行了仿真研究。

关键词：光伏建模电压质量储能系统建模暂态响应 PSASP用户自定义建模

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风光互补制氢系统的建模与优化运行方法的研究

风光互补制氢系统的建模与优化运行方法的研究

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作者：张蕊河北科技大学

学位级别：硕士

当前,过度使用化石能源成为导致中国及世界各地自然灾害频发的主要原因之一。为了改变现状,将节能减排、促进可再生能源发展作为能源未来的重要发展方向,削峰填谷,充分消纳是可再生能源产业高质量发展的关键保障,因此,对于控制可再生能... 详细信息

当前,过度使用化石能源成为导致中国及世界各地自然灾害频发的主要原因之一。为了改变现状,将节能减排、促进可再生能源发展作为能源未来的重要发展方向,削峰填谷,充分消纳是可再生能源产业高质量发展的关键保障,因此,对于控制可再生能源发电系统的优化运行成为研究的热点。本文以风光互补制氢系统为研究对象,分析了关于直驱式风力发电机、光伏阵列、碱性电解槽、质子交换膜燃料电池及储能锂离子电池的工作原理并建立了数学模型,对变流器的控制进行了详细的叙述。在电解槽和燃料电池部分,分析了其稳态及动态输出特性;在储能锂离子电池部分,研究了温度、放电倍率等因素对电池的影响,并在实验平台上加以验证。模型中的参数采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行在线参数辨识,以提高辨识准确度。在所建模型的基础上,对系统整体提出自适应扩展卡尔曼粒子滤波算法进行两阶段的优化调度,同时优化储能电池的运行范围。其中,系统的电解槽和燃料电池基于控制算法吸收长期功率波动,旨在使其在较长时间保持恒定功率,提高氢能质量,减少由波动引起的温度升高,延长设备的使用寿命。短期的功率波动由储能锂电池承担,电池作为辅助能量存储的设备,降低了对其容量的要求,并减少了退运概率。此外,该算法提高了电池荷电状态估计的精确度,根据反馈的荷电状态和电压波动避免电池的过充过放现象。由于存储氢气的容量扩充比储能电池更易实现,所以这种控制策略的提出进一步有效提高了能源的利用率。此外,充分考虑了电解槽和燃料电池输出功率的延时特性,储能电池在平抑波动的同时还补偿延时功率。仿真结果表明,本文提出的控制策略在一段时间内维持了电解槽和燃料电池输出功率的稳定,减小了对储能电池容量的要求,避免了电池的过充过放现象,提高了母线电压的稳定性。

关键词：风光互补制氢系统储能系统建模带遗忘因子的递推最小二乘法电池荷电状态估计自适应扩展卡尔曼粒子滤波优化策略

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基于锂电池的电氢混合储能系统研究

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电器与能效管理技术 2022年第5期 29-34页

作者：曹梓泉李雅欣马凌怡刘海涛李建林储能技术工程研究中心(北方工业大学) 北京100144 南京工程学院智能电网产业技术研究院江苏南京211167

为实现“碳达峰”和“碳中和”的中长期目标,以及推动新能源技术的发展,解决用电需求在时间上的不平衡性,同时减少电网调峰压力,混合储能技术成为了解决该问题的关键。将能量型储能器件和功率型储能器件混合搭配组成的混合储能系统,是... 详细信息

为实现“碳达峰”和“碳中和”的中长期目标,以及推动新能源技术的发展,解决用电需求在时间上的不平衡性,同时减少电网调峰压力,混合储能技术成为了解决该问题的关键。将能量型储能器件和功率型储能器件混合搭配组成的混合储能系统,是兼具能量和功率优点的系统,使系统的功率性能和经济性大幅提升,不仅可以平滑可再生能源发电功率呈现的波动性和随机性,而且可以有效解决电力系统调峰能力不足的问题。因此,利用两种或多种储能技术配合应用可以有效提升可再生能源并网能力,并且能有效解决电网问题。介绍了不同储能系统的建模及其优点和仿真现状,提出了电网日益增长的负担解决方法和建议。

关键词：混合储能储能系统建模燃料电池锂离子电池

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