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基于混合储能装置的风光互补发电系统

基于混合储能装置的风光互补发电系统

作者：程莎莎长沙理工大学

学位级别：硕士

社会经济发展、环境问题、资源匮乏带来了人类寻求新能源的压力,风能和太阳能等新型环保可再生能源的重要性日益凸显,但其固有的随机性、间歇性等缺点都严重制约着其广泛应用,由于风能和太阳能在时间及空间上具有互补性,因此风光互补发... 详细信息

社会经济发展、环境问题、资源匮乏带来了人类寻求新能源的压力,风能和太阳能等新型环保可再生能源的重要性日益凸显,但其固有的随机性、间歇性等缺点都严重制约着其广泛应用,由于风能和太阳能在时间及空间上具有互补性,因此风光互补发电系统无疑是未来可再生能源发电系统的主要研究方向,但是风光互补发电系统的输出功率具有波动性,且如何将风能和太阳能进行有效存储都是目前亟需解决的问题,针对上述问题,本文进行了如下研究：首先,介绍风力发电系统和光伏发电系统的输出特性,通过分析两种发电系统在时间上和空间上的互补性及其能够相互平抑的特点,引出发展风光互补发电系统的必要性。同时通过分析蓄电池和超导储能的特性,将蓄电池和超导储能组成混合储能装置,从而满足整个系统的经济成本和利用效率。其次,为减少风光互补发电系统中谐波分量的波动性,利用储能装置和滤波装置对有功功率电流和无功功率电流控制结构相似性,本文将储能装置作为滤波装置使用,将风光互补发电系统的输出电流中谐波部分通过控制进行滤波,为提高滤波效率,提出自适应Prony互信息特征提取算法,分析谐波电流之间的互信息。为了提高平抑效率,本文通过对储能装置的电压和电流进行控制来实现对混合储能系统的控制,并引用自适应模糊控制算法,通过对蓄电池和超导储能的充放电状态进行分析,从而提高储能系统响应的准确性和快速性。最后,为验证风光互补发电系统的有效性,通过PSCAD/EMTDC仿真软件建立基于混合储能装置的风光互补发电系统,通过仿真结果可知,将储能装置作为滤波装置使用,也可降低风光互补发电系统输出功率的谐波含量,从而进一步降低对储能装置的影响;在混合储能装置的作用下,风光互补发电系统输出功率趋于稳定,混合储能装置可提高蓄电池的使用寿命、降低系统成本、提高储能装置利用率。

关键词：风光互补发电系统自适应Prony互信息提取算法超导储能蓄电池混合储能装置 PSCAD/EMTDC

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监督预测控制在风光互补发电系统中的应用

监督预测控制在风光互补发电系统中的应用

作者：聂和兵华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着中国经济的持续高速增长,环境日益恶化能源危机凸显,环境保护和新能源技术越来越受到重视。风能和太阳能具有零污染、无辐射、分布广泛、永不枯竭等诸多不可多得的优点,成为最有发展前景的可再生能源。风光互补发电系统能很好的发... 详细信息

随着中国经济的持续高速增长,环境日益恶化能源危机凸显,环境保护和新能源技术越来越受到重视。风能和太阳能具有零污染、无辐射、分布广泛、永不枯竭等诸多不可多得的优点,成为最有发展前景的可再生能源。风光互补发电系统能很好的发挥他们时空互补特性,将间歇性的风能和太阳能通过有效的转化、存储、控制等手段,形成稳定的电力供给,是新能源领域研究与应用的前沿热点。风光互补发电系统由风力发电子系统、光伏发电子系统、蓄电池组储能子系统组成。各部分单独设计、独立运行,所以必须依据风力、光强、温度和负荷的变化统筹协调,确保发电系统稳定、经济、安全、高质地运行。本文首先针对风力发电的高度本质非线性特征,设计滑模控制器,使其能在全工况下都可以很好响应负荷变化。其次,设计光伏电池的变结构控制器,对其进行最大功率点跟踪(MPPT)控制,提高光伏电池转换效率,降低光伏发电成本。再次,基于风力发电优先,光伏发电配合,必要时候再用蓄电池补充的原则,设计出监督预测控制器进行智能管理。在复杂气象条件、变负荷的扰动下,合理分配子系统的发电功率。即可满足负载的需求,还可限制子系统输出功率的过大波动,保护发电系统设备。最后,反复仿真研究,验证了控制器设计的有效性与可靠性。

关键词：太阳能风能滑模控制风光互补发电系统监督预测控制

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基于模糊控制的风光互补发电系统的研究

基于模糊控制的风光互补发电系统的研究

作者：赵晓星天津理工大学

学位级别：硕士

随着国民经济水平的提高,对传统能源的消耗也逐年增加,目前,传统能源日益紧缺,而且环境问题也愈发严重。所以,新能源的发展受到越来越广泛的重视,其中,风能和太阳能以其可再生、低污染等发电优势受到世界各国的广泛关注。另外,风能和太... 详细信息

随着国民经济水平的提高,对传统能源的消耗也逐年增加,目前,传统能源日益紧缺,而且环境问题也愈发严重。所以,新能源的发展受到越来越广泛的重视,其中,风能和太阳能以其可再生、低污染等发电优势受到世界各国的广泛关注。另外,风能和太阳能资源在地理环境的互补性使得风光互补混合发电系统也得到越来越广泛的应用,为了提高风力机和光伏电池的发电转换效率,本文运用模糊控制算法,对风力机和光伏电池进行最大功率跟踪,提高利用率,最大限度利用风能和太阳能资源。同时为了合理调度风光互补发电系统的能量,并且使风光互补发电系统安全稳定运行,通过调节系统运行方式,实现风光互补发电系统能量平衡。控制光伏电池始终运行在MPPT模式,风力发电系统根据光伏输出功率及负载和蓄电池的需求选择运行方式。将蓄电池电流及负载电流之和与光伏电池输出电流做差作为风力发电控制器的输入给定,经过PI调节后,产生PwM信号控制DC/DC变换器的占空比,实现风力机的功率跟踪控制。仿真结果表明在外界环境变化时系统能够及时准确的响应,满足负载需求,体现了风光互补发电的可靠性。

关键词：风光互补发电系统能量管理功率跟踪模糊控制

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风光互补发电系统实验装置的研制与应用

电子技术与软件工程 2015年第22期 230-231页

作者：仲军侯卓生杨春江银川能源学院宁夏回族自治区永宁县750105

能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。随着新能源理念的提出风力发电、太阳能发电等诸多利用大自然能源的新型发电系统出现在了人们的视野中,而单独的风力发电,太阳能发电都存在其自身的缺点。在这样的前提下风光互补发电... 详细信息

能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。随着新能源理念的提出风力发电、太阳能发电等诸多利用大自然能源的新型发电系统出现在了人们的视野中,而单独的风力发电,太阳能发电都存在其自身的缺点。在这样的前提下风光互补发电系统被广泛应用到发电系统中。风光互补发电系统实验装置就是基于风光互补发电系统,利用数据采集软件将风力发电,太阳能发电的各类参数做一采集,通过数据及曲线分析风力发电,太阳能发电的各类指标参数。对其独立发电和互补发电的特性做出准确的分析,在通过负载实验分析独立发电和互补发电的优缺点和运行参数。有力的将新能源发电的理论知识与实践相结合。

关键词：风光互补发电系统新能源实验系统

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风光互补发电系统的研究与应用

中国科技信息 2009年第22期 20-21页

作者：肖贵贤汪有源黄石理工学院电气与电子信息工程学院湖北新冶钢有限公司

风能和太阳能作为可再生能源,复合发电的互补性很强。本文给出完善的风光互补发电系统组成,对各部分原理进行了叙述。该系统为离网型发电,发电成本低、无污染、使用场合广泛,是一种极具发展前景的可再生能源组合。

关键词：风光互补发电系统可再生能源离网型发电系统

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风光互补发电系统的应用及优化设计

企业科技与发展 2020年第10期 60-61,64页

作者：赵艳梅云南能源职业技术学院云南曲靖655000

随着社会的发展,风能、太阳能等可再生能源的应用越来越广泛,其能够缓解当前面临的能源紧缺和环境污染问题。作为新型能源,风能和太阳能可以解决供电问题,并完善供电系统,对各行各业和区域经济发展有着积极的作用。基于此,文章就风光互... 详细信息

随着社会的发展,风能、太阳能等可再生能源的应用越来越广泛,其能够缓解当前面临的能源紧缺和环境污染问题。作为新型能源,风能和太阳能可以解决供电问题,并完善供电系统,对各行各业和区域经济发展有着积极的作用。基于此,文章就风光互补发电系统展开研究,希望能够为风光互补发电的实际应用提供参考。

关键词：风光互补发电系统应用优化设计

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风光互补发电系统可推广应用

电力建设 2000年第12期 26-26页

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小型风光互补发电系统最大功率控制的研究

电脑知识与技术 2011年第7X期7卷 5241-5242,5244页

作者：崔啸鸣乔燕军内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特010051 北京京能新能源有限公司内蒙古分公司内蒙古呼和浩特010070

独立运行的风电系统或光伏系统都有其自身的局限性,选择了结合风力发电和光伏发电优点的风光互补发电系统作为研究对象,建立了风光互补发电系统的仿真模型,对最大功率跟踪控制进行仿真研究。结果表明,最大功率跟踪控制可以实现风力发电... 详细信息

独立运行的风电系统或光伏系统都有其自身的局限性,选择了结合风力发电和光伏发电优点的风光互补发电系统作为研究对象,建立了风光互补发电系统的仿真模型,对最大功率跟踪控制进行仿真研究。结果表明,最大功率跟踪控制可以实现风力发电子系统和光伏发电子系统的最大功率跟踪。仿真结果初步验证了系统集成控制策略的正确性和可行性。

关键词：风光互补发电系统最大功率跟踪控制仿真

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一种并网型风光互补发电系统的建模与仿真

电网与清洁能源 2014年第1期30卷 68-74,80页

作者：张明锐林承鑫王少波欧阳丽同济大学电子与信息工程学院上海201804 上海环保工程成套有限公司上海200070 上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,... 详细信息

分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,该系统能模拟风光互补系统在不同模式下的运行特性,可以有效降低功率波动和维持电压稳定,并能在低光照强度、低风速等情况下为系统提供短时能量支撑。

关键词：风光互补发电系统功率波动系统建模混合储能