直驱式波浪发电系统的输出功率平滑控制策略.pdf

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1、第26卷第3期电力系统及其自动化学报V01．26No．32014年3月ProceedingsoftheCSU-EPSAMar．2014直驱式波浪发电系统的输出功率平滑控制策略李凯t一，吴峰，一，秦川，一，鞠平1,2(1．河海大学能源与电气学院，南京211100；2．可再生能源发电技术教育部工程研究中心，南京210098)摘要：由于波浪的波动性和随机性，直驱式波浪发电系统的输出功率时刻波动。为满足并网要求，必须对输出功率进行平滑控制。将储能系统应用于波电输出功率平滑，选择具有响应速度快、循环寿命长特

2、点的超级电容器储能系统，提出了2种功率平滑控制策略：一种基于低通滤波原理，通过滤除输出功率中的高频分量来平滑波动；另一种基于波电功率预测技术，滚动预测输出平均功率，克服了传统方法中平均功率难以获取的缺点。通过在理想波浪和实际波浪条件下的仿真，验证了所提出策略的有效性。关键词：直驱式波浪发电系统；功率平滑控制；储能系统；低通滤波原理；功率预测中图分类号：TM73文献标志码：A文章编号：1003—8930(2014)03—0020—06OutputPowerSmoothingControlofDire

3、ct-driveWaveEnergyConversionSystemLIKai，WUFeng，QINChuan，JUPing'(1．CollegeofEnergyandElectricEngineering，HohaiUniversity，Nanjing211100，China；2．InstituteforRenewableEnergyGeneration，MinistryofEducation，Nanjing210098，China)Abstract：Therandomnessandfluctu

4、ationofwavecausethefluctuationofoutputpowerofthedirect—drivewaveener-gYconversionsystem(DDWECS)．Theoutputpowerhastobesmoothedinordertosatisfythegrid-connectedrequire—ments．Inthispaper，theenergystoragesystem(ESS)isintroducedtosmooththeoutputpowerofDDWE

5、CS，andultracapacitorenergystoragesystemisselectedbecauseoffastresponsetimesandlongcyclelife．Twosmoothingstrategiesareproposed：oneisbasedontow-passfilteringmethods，outputpowerissmoothedbyfilteringthehighfrequencycomponents；theotherisbasedonoutputpowerp

6、redictionofwavegeneration，predictedaverageoutputpowerisob—tainedconstantly，whichovercomesdisadvantagesoftraditionalmethod．Thesimulationsarecarriedoutunderthereg-ularandirregularwavestotesttheeffectivenessoftheproposedstrategies．Keywords：direct-drivewa

7、veenergyconversionsystem(DDWECS)；outputpowersmoothingcontrol；energystoragesystem(ESS)；low-passfilteringmethods；outputpowerprediction波浪能是清洁的可再生能源，开发和利用海机LPMG(1inearpermanentmagnetgenerator)将波浪洋波浪能对缓解能源危机和环境污染问题具有重能转换为电能，由于波浪随时间连续变化，输出功要的意义。近年来，波浪发电技术取得

8、了长足的进率将波动，因此，必须对波浪发电系统的输出功率步，各国研究人员开发了多种不同的波浪发电装进行平滑，从而满足并网运行的要求。直驱式波浪置Il1，其中，直驱式波浪发电系统具有结构简单、能发电系统通常通过背靠背变换器并网运行，文献量转换效率高的特点，是最有前景的波浪发电系[2～3]采用背靠背变换器的并联电容器作为储能元统之一。件对直驱式波浪能发电系统的输出功率进行平直驱式波浪发电系统通常采用直线永磁发电滑，电容器进行储能要求其容量较大，大电容的体收稿日期：2013—09—07；修