风光储联合发电系统平滑控制方法研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文DOCTORALDISSERTATION论文题目风光储联合发电系统平滑控制方法研究学科专业控制理论与控制工程学号201121070645作者姓名韩璐指导教师邹见效教授分类号密级注1UDC学位论文风光储联合发电系统平滑控制方法研究（题名和副题名）韩璐（作者姓名）指导教师邹见效教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程提交论文日期2014年5月16号论文答辩

2、日期2014年05月21学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月答辩委员会主席程洪评阅人周雪于力注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheResearchofSmoothingMethodForWind-Photovoltaic-StorageHybridPowerSystemAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryandControlEngineeri

3、ngAuthor:HanLuAdvisor:Prof.ZouJianxiaoSchool:SchoolofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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，也不包含为获得电子科技大学或其它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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全

4、了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要间歇性电源出力的随机性和波动性与现代电网对电源的“可控、可调”要求是矛盾的，也是制约电网接纳风电、光伏等清洁能源的重要约束。从电网角度看，并网发电时间歇性电源是具有随机性的扰动源，功率波动是影响

5、电网的稳定运行的主要因素。因此，有必要研究有效的功率波动控制方法平抑风光储联合发电系统输出功率的波动。本文在分析风电与光伏出力波动特性的基础上，以充分利用风电场、光伏电站自身的可调度性，尽量减少储能设备的充放电频率为目标，提出了一种功率平滑模式下风光储联合发电系统的功率平滑控制方法，通过预先调度和实时平抑两个时间尺度，对风力发电系统、光伏发电系统、储能设备进行协调控制，达到平抑输出总功率波动的目的。具体研究内容如下：（1）由于在功率平滑模式下，风光储联合发电系统不存在功率电网调度值，因此在预先调度中以平滑系统输出功率

6、波动为目标，基于风电场、光伏电站功率预测信息，计算系统发电功率曲线，包括风光储联合发电系统发电功率曲线，以及风、光子系统发电功率曲线、储能充放电功率曲线。控制各子系统按照发电功率曲线进行发电，达到平滑系统总输出功率波动的目的。（2）由于预先调度中的发电功率曲线基于风光功率预测信息，无法避免预测误差的影响，有必要利用储能设备实时平抑系统实际输出功率波动。因此设计了一种实时调整权重系数的加权移动平均滤波算法，计算储能设备的充放电功率；进一步为了避免储能过充过放，以维持储能设备荷电状态处于合理范围为目标，采用模糊控制理论设

7、计了储能设备荷电状态的控制策略，达到在维持储能荷电状态处于合理水平的前提下有效平滑系统输出功率波动的目的。（3）基于Matlab/Simulink，计算风光储联合发电系统发电功率曲线，风电场、光伏电站发电功率曲线，以及储能设备充放电功率曲线，并设计仿真实验验证储能设备实时功率平抑策略以及储能SOC模糊控制策略的有效性。仿真结果表明：应用本文功率平滑控制方法，最终得到的系统输出功率波动率较小满足国家并网要求，并且储能荷电状态维持在较合理的水平。关键词：风光储联合发电系统，功率波动平抑，发电功率曲线，模糊控制IABSTR

8、ACTABSTRACTTheactivepoweroutputofintermittentpowerisrandomandfluctuant,whichiscontradictorywiththerequirementthatthepowersourceshouldbecontrolledandadjustable.Anditisalsoanm