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1、分类号学号２０１５０４７０３０４９学校代码１０４８８密级硕士学位论文基于钒电池的储能系统的运行与控制研究学位申请人：吴中建学科专业：控制科学与工程指导教师：燕答辩日期：２０１８年５月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringResearchonoperationandcontrolofenergystoragesystembasedonvanadiumbatteryMasterC
2、andidate：WuZhonjianMajor：ControlScienceandEngineeringSupervisor：AssociatProf.ChengYanWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaMay,2018摘要随着能源动力技术的发展，现代电网中出现了各种分布式电源并网的情况，这对大电网的运行调度提出新的挑战，而储能技术的引入可以作为一种“电力路由器”，从而打破传统用电上的时间和空间的限制，提升新能源技术的实用性和灵活性。而在众多类型的储能电池中，全
3、钒液流电池相比较下具有运行寿命长、效率高和安全稳定等的优点。目前钒电池应用于电网侧的功率调节的研究较多，而随着国家鼓励需求侧改革的政策的提出，与此对应的容量等级的储能系统和其功率的调节研究将越来越重要。因此，本文围绕全钒液流电池储能系统，结合并网控制策略，将储能系统分成运行和控制两个方面的内容来展开研究。首先，对全钒液流电池储能系统本身的特点进行研究分析，分析其优势，进行钒电池本体的运行和电池管理系统中的经济性运行两方面的讨论，提出液体电池的驱动泵的变频运行和用户侧的经济性运行的方法，然后通过实验和算例加以验证。其次，分析了项目采用的功率控制电路的基本原
4、理和拓扑结构，其中对DC/DC模块和DC/AC模块的工作原理进行详细的分析，对储能系统进行有功功率和无功功率的独立控制的方法进行研究，讨论了储能系统的电压电流同步的并网控制策略，分析其运行过程并建立数学模型，然后在MATLAB平台上进行仿真验证其可行性。最后，本文从实际工程项目的需求出发设计并组装125KW/2h的全钒液流电池储能系统，对项目所需的电气设备进行选型和安装，对功率控制电路进行运行调试。并在系统中通过实验来验证所提出策略的可行性，为钒电池在中小型功率的场合中的推广和应用提供了一定的基础。关键词：钒电池储能系统；钒电池的运行；功率控制；IAbs
5、tractAlongwiththedevelopmentofthepowerengineeringtechnology,variousgrid-connecteddistributedpowerappearinginthemodernpowergrid,whichpresentnewchallengestotheoperationandschedulingofpowergrid,andtheintroductionofenergystoragetechnologycanbeusedasakindof"powerrouter",tobreakthetrad
6、itionalelectricityonthelimitoftimeandspace,enhancethepracticalityandflexibilityofnewenergytechnologies.Inmanytypesofenergystoragebatteries,vanadiumredoxflowbatteryhastheadvantagesoflongoperationlife,highefficiency,safetyandstability.Vanadiumbatterycurrentlyismoreusedintheresearch
7、ofpowerregulationonthegridside,asthestateencouragesthedemandsidereformpolicy,itwillbemoreandmoreimportanttostudytheenergystoragesystemofcorrespondingcapacitylevelanditspowerregulation.Therefore,thispaperisbasedontheenergystoragesystemofvanadiumredoxflowbattery,combinedwiththegrid
8、-connectedcontrolstrategy,andtheenergyst
