基于VC++风电储能联合分析系统研究

【摘要】：由于风力资源的间歇特性和不可控性,使得风电场的输出功率具有波动特性和不确定性。尤其是大规模风电并网应用时将显著影响电网电能质量,同时也会对电力系统的安全稳定运行造成干扰。而电池储能系统的应用,有助于减小风电场输出功率的波动,增强风电并网应用的系统稳定性。为了高效利用储能技术,首先需要了解大规模风电场的输出功率特性并对储能系统提出技术需求。因此开发风电储能联合分析软件具有重要意义。 本文首先介绍了风力发电和储能的背景。基于统计学,依托国内某典型风电场的历史运行数据,研究和分析了典型地区不同时间尺度下风电出力的不同特点,并归纳出风力发电系统有功功率变化率等关键技术参数的运行规律和特性。然后针对风电储能联合的功能要求,开发上位机实验数据分析软件。该软件基于VC++开发,分为四大模块,风力发电运行模块,储能系统运行模块,信号波形模拟模块以及数据库管理维护模块。在风力发电运行模块中,提出最近距离插补法与基于ARMA的数据填补方法,提出基于风电数据采样时间的数据简化方法,为风电数据真实有效的统计提供了帮助。在储能系统运行模块中提出基于供需平衡的储能容量测算方法,以LPSP与EXC为评价指标,并命名为负荷率法,该方法结合对储能容量平均成本的分析,对储能系统在补偿和优化风电场输出功率应用中具有重要指导意义。 同时,本软件利用ADO技术与数据库进行连接,使用户可以方便载入数据信息,实现了应用程序与数据库的集成。信号波形模拟模块也对风电与储能系统研究提供了有效帮助。 【关键词】：风电出力特性 电池储能 最近距离插补法 ARMA VC++
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题的背景9-10
• 1.1.1 风电产业发展9
• 1.1.2 风电并网对电力系统的影响9-10
• 1.1.3 储能系统在风力发电中的应用10
• 1.2 国内外研究现状10
• 1.3 课题的意义10-11
• 1.4 本论文内容11-12
• 第2章 风电出力特性及储能配置理论分析12-22
• 2.1 风力发电的分析条件12-13
• 2.2 风力发电出力特性分析13-20
• 2.2.1 单台风力机的出力特性13-16
• 2.2.2 风电场出力特性16-18
• 2.2.3 风力出力的相关性和互补性18-20
• 2.3 大规模风电数据特性研究20-21
• 2.3.1 风力发电数据特点20
• 2.3.2 数据预处理概述20-21
• 2.4 储能容量配置分析21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 风电储能分析系统设计方案22-26
• 3.1 系统设计理念22
• 3.2 系统功能分析22-24
• 3.2.1 风力发电运行模块22-23
• 3.2.2 储能系统运行模块23
• 3.2.3 数据库管理维护模块23
• 3.2.4 信号波形模拟模块23-24
• 3.3 系统方案的选定24-25
• 3.3.1 平台软件的选择24
• 3.3.2 数据库的选择24-25
• 3.4 本章小结25-26
• 第4章 风力发电运行模块的具体实现26-37
• 4.1 风力发电运行模块26
• 4.2 缺失数据模式26-27
• 4.3 最近距离数据填补算法27-30
• 4.3.1 算法原理27-28
• 4.3.2 程序的设计与实现28-30
• 4.4 ARMA模型数据填补算法30-35
• 4.4.1 向量自回归滑动平均模型(ARMA)30-31
• 4.4.2 模式识别31-32
• 4.4.3 参数识别32-33
• 4.4.4 程序设计与实现33-35
• 4.5 风电数据的简化算法35
• 4.6 本章小结35-37
• 第5章 储能系统运行模块的具体实现37-49
• 5.1 储能系统运行模块37
• 5.2 数学模型37-39
• 5.3 设计原理39-42
• 5.3.1 储能容量测算原理39-42
• 5.3.2 能量平均成本测算原理42
• 5.4 程序设计与实现42-48
• 5.5 本章小结48-49
• 第6章 数据库模块与信号波形模块具体实现49-57
• 6.1 数据库管理维护模块49-52
• 6.1.1 系统数据库设置49-50
• 6.1.2 数据与系统的交互50-52
• 6.2 信号波形模拟模块52-56
• 6.3 本章小结56-57
• 第7章 结论与展望57-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果61-62
• 致谢62-63
• 作者简介63

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