混合储能系统对风电功率波动的平抑作用研究

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1、⑧论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4．评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4．委员5：答辩日期：Author’Ssignature：一‘●‘Superwsor’Ssignature：Thesisreviewer1：Thesisreviewer2：Thesisreviewer3：Thesisreviewer4．Thesisreviewer5：Chair：(Committeeoforaldefence)CommitteemanDateoforaldefense：●●12345浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是

2、本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位敝作者签名瑶稿签字吼少碎年弓月2矿日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文

3、在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：嚅锅导师签名：签字日期：／2形斜年弓月多p日签字日期：年月日浙江大学硕士学位论文摘要随着环境问题日益严重，世界各国对清洁能源、可再生能源发电的关注度也日益提高。近年来，我国风能发电产业获得了飞速的发展。然而，风力发电具有随机性和波动性，所以风电并网会对电网产生冲击，一旦超出了电网的承受范围，就会严重破坏电网的安全性和稳定性。利用储能技术能够较好的平抑风电波动，使输出功率满足一定指标。近年来储能技术也取得了飞速的发展，将几种储能技术组合起来，取长补短，发挥各自优势，能够在提高功率输出能力的同时，延长使用寿命，降低设备成本等。研究混合储能系统(H

4、ESS)的功率分配问题，具有十分重要的意义。本文主要研究以下内容：(1)基于风速预测计算风电场平抑目标功率。在能够较精确的预测风电场输出功率的前提下，利用PSO算法或者其他优化算法来寻求平抑目标功率的最优解，既能够满足两个时间尺度的波动指标，又考虑尽可能地接近预测功率从而降低对设备的需求。(2)利用PSO算法配置混合储能系统的输出功率。平抑目标功率和实际输出功率的差值就是混合储能系统的期望出力。由于蓄电池能量密度大的特性，优先考虑蓄电池来平抑波动，蓄电池无法平抑的高频波动，则由超级电容来平抑。根据蓄电池的基本特性，总结归纳出蓄电池工作状态下的约束条件，从而计算出蓄电池期望功率的最优

5、解。还进一步定义了蓄电池的充放电状态方程和24小时内的状态转换总量，并将其加到目标函数中，从仿真结果能够看到蓄电池的充放电转换次数有明显地减少，有效地延长了蓄电池使用寿命。(3)利用一种滤波系数可变的低通滤波算法来实时计算平抑目标功率，再利用PSO算法实时分配超级电容和蓄电池的功率。为了延长蓄电池寿命，同时减少环境污染，我们把超级电容作为优先吸收或释放能量的设备，在超级电容的容量不足时，蓄电池也参与工作。在仿真中可以发现超级电容就可以完成大部分充放电任务，蓄电池的使用率相对较低。这样就可以减少储能设备的负担，降低成本。而且，随着超级电容的荷电状态SOC的变化，功率分配策略也会有实时

6、浙江大学硕士学位论文摘要的调整。这样让超级电容和蓄电池协调工作，取长补短，对于整个系统而言，既最大程度地发挥了设备的优势，又提高了平抑质量。关键词：混合储能系统(HESS)；粒子群优化(PSO)算法；低通滤波算法；目标功率；功率分配浙江大学硕士学位论文AbstractWiththeenvironmentalproblemsintheworldbecomemoreandmoreserious．theresearchoncleanenergyandrenewableenergypowerhasbeenincreasinglypaidattentionto．Windpowerindust

7、ryinrecentyearsisdevelopingrapidlyinourcountry．However,sincethewindpowergenerationhasrandomnessandvolatility,itspowerintegrationwouldproducelargeimpactonthepowernetwork，andcausesseriouslydamagetothesecurityandstabilityofthesystemastheim