风电—储能联合系统的并网研究

【摘要】：随着近年电力系统中大规模风力发电系统的接入并网,其功率波动所带来的稳定性问题不容忽视,而配备大规模储能系统可以良好的解决这一问题,因此对风电储能联合系统的研究成为热点。本文就主流的风力发电技术和储能技术进行了详细分析,同时建模仿真了两者联合并网的运行特性。 本文的理论部分主要分为三大块：首先,本文在研究双馈风机数学模型的基础上,进一步推导分析了风机的功率特性,且根据理论模型设计了系统中网侧变流器和机侧变流器的控制策略,解释了功率解耦控制的原理,而后在介绍风力机的运行特性时表述了最大风能追踪技术的原理,完成了双馈风力发电系统的模型。其次,本文对锂电池的实际充放电特性和参数进行了深入剖析,搭建了具有实时动态性能的电池模型,同时设计了恒功率充放电的变流器控制策略,阐述了锁相环的作用,实现了锂电池储能系统的构架。最后,本文探讨了风电储能联合系统并网运行的协调控制问题,根据工程实践经验设计了储能系统容量配置及其运行模式。 本文利用Matlab/Simulink仿真工具分别搭建了双馈风力发电系统并网模型、锂电池储能并网模型以及风电储能联合系统并网模型,通过仿真模拟验证了控制策略的有效性和模型的正确性,同时仿真结果也能说明该储能系统平滑风功率输出曲线的效果显著。 【关键词】：双馈风力发电 锂电池储能 风电储能联合系统 并网运行
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614;TM743
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 风电储能联合系统研究现状10-12
• 1.2.1 风电技术现状10
• 1.2.2 储能技术现状10-11
• 1.2.3 储能技术在风电系统中应用的研究现状11-12
• 1.3 本论文主要内容12-14
• 第2章 双馈风力发电系统的建模与运行特性14-31
• 2.1 双馈风机的基本理论14-19
• 2.1.1 双馈风机数学模型15-17
• 2.1.2 双馈风机功率特性17-19
• 2.2 双馈风机的变流控制原理19-24
• 2.2.1 机侧变流器控制原理19-22
• 2.2.2 网侧变流器控制原理22-24
• 2.3 风力机运行特性24-27
• 2.4 仿真验证27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 锂电池储能系统的建模与运行特性31-43
• 3.1 锂电池基本特性与模型31-35
• 3.1.1 锂电池特性31-33
• 3.1.2 锂电池数学模型33-35
• 3.2 变流器控制策略设计35-39
• 3.3 仿真验证39-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 风电储能联合系统的并网运行分析43-48
• 4.1 联合系统并网运行协调控制43-44
• 4.2 储能系统容量配置与运行模式设计44-45
• 4.3 仿真分析45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 结论与展望48-49
• 参考文献49-52
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果52-53
• 致谢53

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