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基于储能装置不同接入方式的微电网控制策略与运行特性研究

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基于储能装置不同接入方式的微电网控制策略与运行特性研究

作者：邵泓钦西南交通大学

学位级别：硕士

储能装置作为微电网中不可或缺的重要设备,在保证系统安全稳定运行、改善电能质量、提高供电可靠性以及优化微电网经济效益等方面发挥着重要作用。本文以风光储互补微电网为研究对象,实现微电网安全稳定运行为目标,研究了储能装置在微... 详细信息

储能装置作为微电网中不可或缺的重要设备,在保证系统安全稳定运行、改善电能质量、提高供电可靠性以及优化微电网经济效益等方面发挥着重要作用。本文以风光储互补微电网为研究对象,实现微电网安全稳定运行为目标,研究了储能装置在微电网中的作用机理。首先,介绍了微电网中各种类型的储能装置,分析了储能装置在微电网中作用,根据储能装置不同接入方式,将微电网中储能系统分为分布式储能和集中式储能。采用蓄电池储能作为研究对象,建立了蓄电池的等效电路模型和充放电电路,设计了蓄电池的充放电控制方法。其次,研究了微电网的运行特性和控制策略。风光储微电网中,光伏电池、直驱式永磁同步风力电机以及蓄电池储能都是通过逆变器并网发电,所以研究了基于电力电子接口的微电源三种控制策略：PQ控制、V/F控制和Droop控制。研究了微电网系统层面控制策略：主从控制和对等控制。然后,为了搭建风光储微电网系统,建立了两级式光伏并网发电系统和直驱式永磁同步风力发电系统。采用基于Boost电路的占空比扰动观察法的光伏电池最大功率点跟踪控制方法和最优叶尖速比的最大风能追踪控制方法,实现太阳能和风能的最大利用率。并采用直流电压外环电感电流内环的并网逆变器控制策略,实现了光伏电池和直驱永磁同步风力电机的并网发电。最后,建立了含集中式储能和含分布式储能两种不同拓扑结构的风光储微电网系统,含集中式储能的微电网设计为主从控制、含分布式储能的微电网设计为对等控制。利用Matlab/Simulink软件进行仿真实验,两种不同结构的微电网,都实现了并网模式和孤岛模式时安全稳定运行,以及两种运行模式之间的平滑切换,验证了设计的控制策略的有效性和正确性。

关键词：风光储微电网集中式储能分布式储能平滑切换控制策略

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基于储能的光伏发电系统调频技术研究

基于储能的光伏发电系统调频技术研究

作者：潘冬辉沈阳工程学院

学位级别：硕士

近几年,我国新能源呈现一个井喷式发展状态,尤其是光伏发电和风力发电的发展尤为迅速,而光伏发电这几年的发展速度之快更加明显。然而,越来越多的新能源并网也给电网带来了一些挑战。例如,风力发电电和光伏发电都有很大的波动性,因而会... 详细信息

近几年,我国新能源呈现一个井喷式发展状态,尤其是光伏发电和风力发电的发展尤为迅速,而光伏发电这几年的发展速度之快更加明显。然而,越来越多的新能源并网也给电网带来了一些挑战。例如,风力发电电和光伏发电都有很大的波动性,因而会导致电网短时间内的能量不平衡加剧,给电网维持频率稳定的能力带来了挑战。而储能具有很好的调频性能,响应时间比较快,将储能应用于调频领域有很好的效果。因此,本文主要研究储能在光伏系统中的调频应用,并分别以集中式储能系统在大型光伏电站、分布式储能系统在分布式光伏发电系统这两种情况为调频研究对象来进行全面分析。首先,建立基于储能的光伏发电系统数学模型。提出了基于储能的光伏发电系统拓扑结构,且在此基础上,分别对光伏发电系统几个重要单元的控制策略进行说明,并建立相对应的数学模型,主要包含光伏发电系统MPPT、DC/DC升压斩波电路以及光伏发电系统逆变侧这三部分模型,其中以增量电导法为例来实现光伏系统的最大功率点跟踪,并通过电压外环和电流内环的控制策略来实现有功无功的控制,而网侧DC/AC变流器可以通过电压外环和电流内环的控制策略实现网测有功功率和无功功率的控制。并在章节末尾通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了光伏发电系统数学模型,并对光伏发电系统各单元控制策略的有效性进行仿真验证。其次,在第一章的基础之上,开展集中式储能系统在大型光伏电站中的调频研究。并提出了基于集中式储能的大型光伏并网发电系统拓扑结构,在这个拓扑结构当中,储能系统是与光伏系统并联的,两者分别通过各自的DC/AC逆变器接入到交流电网当中。同时,建立了集中式储能系统的数学模型,并着重研究了 DC/AC逆变器下垂控制策略,并设计蓄电池充放电控制模式。最后,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建相关数学模型来验证集中式储能系统的一次调频特性。最后,针对分布式光伏发电系统在光照强度突变情况下,交流侧电压发生较大波动导致逆变器跳闸等工程问题,开展分布式储能的光伏发电系统调频研究;提出了储能单元DC/DC双向斩波电路的下垂控制策略,其中频率作为外环控制信号和电流作为内环控制信号。基于Matlab/Simulink仿真软件搭建基于分布式储能的光伏发电系统仿真模型,并基于光照强度突变和电网频率跌落两种运行工况进行仿真研究,来分析系统的调频特性及稳定交流侧电压的特性。并在章节末尾开展电网频率跌落和突增两种工况下的分布式储能一次调频特性的实验验证。

关键词：光伏发电集中式储能分布式储能一次调频

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家庭集聚需求侧响应策略分析

电力工程技术 2022年第4期41卷 100-107页

作者：顾默董树锋张舒鹏王海林焦昊陈锦铭浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

在智能用电的背景下,家庭用户可通过参加电力需求响应促进电力系统的安全稳定和经济运行,并获得额外收益,据此文中提出了一种家庭集聚需求侧响应策略。首先,提出家庭集群化的理念,将居民家庭聚合为社区进行管理并设计居民侧的响应机制;... 详细信息

在智能用电的背景下,家庭用户可通过参加电力需求响应促进电力系统的安全稳定和经济运行,并获得额外收益,据此文中提出了一种家庭集聚需求侧响应策略。首先,提出家庭集群化的理念,将居民家庭聚合为社区进行管理并设计居民侧的响应机制;其次,考虑需求响应时的居民用电习惯与影响因素,构建家庭用电的可响应负荷函数,对家庭的需求侧响应潜力进行量化,并在此基础上设计兼顾完成度和用户体验的家庭需求响应策略;最后,提出评价响应策略的3个具体指标,即任务完成率、用户不适度和经济效益,并用算例验证了所提策略的有效性和经济性。

关键词：需求侧响应家庭集群化用户体验负荷管理集中式储能电力市场

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储能技术对未来电网发展的作用分析

水电自动化与大坝监测 2012年第2期36卷 17-20页

作者：杨卫东姚建国杨胜春国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司江苏省南京市210003

剖析了传统电网发展模式的局限性,指出大力发展储能环节,将有望从根本上解决大规模间歇式新能源的高效综合利用,可缓解电网运行中的安全压力,增强电网自身的调控能力,有利于实现节能减排目标,且有可能使发电及用电环节相互独立。指出未... 详细信息

剖析了传统电网发展模式的局限性,指出大力发展储能环节,将有望从根本上解决大规模间歇式新能源的高效综合利用,可缓解电网运行中的安全压力,增强电网自身的调控能力,有利于实现节能减排目标,且有可能使发电及用电环节相互独立。指出未来电力系统的发展将主要依赖于在电网负荷中心设立分布式的灵活储能装置和负荷调控机制,并提出了未来电力系统中发电和输电网规划、设计、建设、运行及控制的新理念。

关键词：电网发展模式分布式储能集中式储能智能电网间歇式可再生能源发电用电平衡

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储能电站综合效益评价体系建设探究

中国电业 2020年第9期 90-91页

作者：高峰 IBM中国研究院

为了弥补国外储能效益体系不足,填补国内相关研究的空白,本文将在国内外相关研究的基础上建立储能电站在智能电网环境下的全方位多维度的综合效益体系,对储能电站在整个电力能源价值链的功能、作用以及效益进行深入分析。现有储能效益... 详细信息

为了弥补国外储能效益体系不足,填补国内相关研究的空白,本文将在国内外相关研究的基础上建立储能电站在智能电网环境下的全方位多维度的综合效益体系,对储能电站在整个电力能源价值链的功能、作用以及效益进行深入分析。现有储能效益体系以抽水蓄能为代表的集中式储能具有几十年的历史,其容量大、寿命长、技术成熟,因此其效益体系的研究已经比较深入。随着具备快速高效充放电性能的电池储能、超级电容等储能技术的高速发展,分布式储能形式正在成为集中式储能的有效补充,世界各国已经进行了很多相关的试点建设。

关键词：储能电站分布式储能集中式储能充放电性能电力能源电池储能超级电容抽水蓄能

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英飞凌携手上能电气,共绘储能新篇章

变频器世界 2024年第6期27卷 47-47页

近日,英飞凌宣布与上能电气股份有限公司达成合作,为上能电气提供业界领先的1200VEconoDUAL^(TM)3功率模块,用于2MW集中式储能应用。得益于英飞凌最新的TRENCHSTOP^(TM)IGBT7技术,1200VEconoDUAL^(TM)3功率模块可助力上能电气提升功率密... 详细信息

近日,英飞凌宣布与上能电气股份有限公司达成合作,为上能电气提供业界领先的1200VEconoDUAL^(TM)3功率模块,用于2MW集中式储能应用。得益于英飞凌最新的TRENCHSTOP^(TM)IGBT7技术,1200VEconoDUAL^(TM)3功率模块可助力上能电气提升功率密度,简化系统设计,进一步提升产品的市场竞争力。

关键词：功率模块英飞凌市场竞争力功率密度集中式储能 TM 电气简化系统