考虑全钒液流电池的综合负荷等效建模研究

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1、学校代号10532学号S150900643分类号TM714密级公开硕士学位论文考虑全钒液流电池的综合负荷等效建模研究学位申请人姓名亓学忠培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称李培强副教授学科专业电气工程研究方向电力系统建模与分析论文提交日期2018年4月24日学校代号：10532学号：S150900643密级：公开湖南大学硕士学位论文考虑全钒液流电池的综合负荷等效建模研究学位申请人姓名：亓学忠导师姓名及职称：李培强副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年4月24日论文答辩日期：2018年5月20日答

2、辩委员会主席：汪沨教授Researchonequivalentmodelingofsynthesisloadconsideringall-vanadiumredoxflowbatteryByQIXuezhongB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUnive

3、rsitySupervisorAssociateProfessorLIPeiqiangMay，2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文

4、的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在____年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I考虑全钒液流电池的综合负荷等效建模研究摘要对大电网研究分析必须以数字计算和仿真为基础，决定仿真计算的结果可信度的重要因素之一就是负荷模型。随着储能在电网中的容量占比越来越高，储能元件的物理特性、分布位置、充放深度、荷电状态及控

5、制方式等各种因素将不同程度的影响综合负荷特性。研究储能元件对广义综合负荷模型的影响具有重要的理论和实际意义。本文以全钒液流电池（all-vanadiumredoxflowbattery，VRB）为对象对此展开了研究。利用Matlab/Simulink仿真平台构建了VRB储能系统数字仿真模型并进行验证；基于此研究了VRB储能系统的外特性，提出其外特性可用一阶惯性系统阶的跃响应来等效描述，该模型能有效地描述VRB储能系统的出力极限，且参数少，结构相对简单，易在仿真软件中实现。仿真结果表明，该模型是正确且有效的，且其参数辨识结果稳定，适用于电

6、网仿真。构建了经典综合负荷模型（ClassicLoadModel，CLM）和广义综合负荷模型(GeneralizedSynthesisLoadModel，GSLM)，后者考虑了VRB储能系统、配网参数及无功补偿的影响，结构更加合理。搭建了简单的单机5节点仿真系统，在此基础上分别对CLM模型和GSLM模型进行了检验。结果表明，当VRB储能系统在配网中容量比例高于一定值（40%）时，前者的描述能力将显著下降。而后者即GSLM模型无论是放电状态还是充电状态，都能够有效且准确地描述配网负荷特性，且在同一种工作状态下，VRB储能容量比例越高，GS

7、LM模型的辨识效果较CLM模型越好。构建了结构更复杂的IEEE-14节点仿真系统，对GSLM模型进一步验证。研究VRB储能系统集中式和分布式接入时，接入容量和地理位置对综合负荷特性产生的影响。结果表明，两种接入方式下，对配电网综合负荷特性的影响程度都随着VRB储能接入电网容量比例的增大而增大；集中式接入的VRB储能对配电网的影响程度受接入点和所在支路的负荷比重影响，即接入点与配电网末端的电气距离越近，所在支路的负荷比重越小，其对配电网的负荷特性产生的影响就越明显；分布式接入所产生的影响明显小于集中式接入；容量比例产生的影响比地理位置产生

8、的影响更加显著。在此基础上，利用上述数据所提出的GSLM模型进行了进一步验证，结果证明在各种情况下所提出的GSLM模型都能够有效地拟合含VRB储能系统的配电网综合负荷特性，有较强的适用性。关键词：电力系统；