电池储能系统在配电网中的应用研究

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1、劣参京交万方数据硕士专业学位论文电池储能系统在配电网中的应用研究TheApplicationofBatteryEnergyStorageSystemintheDistributionNetwork作者：段开锋导师：牛利勇北京交通大学2014年6月万方数据中图分类号：TM715UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文电池储能系统在配电网中的应用研究TheApplicationofBatteryEnergyStorageSystemintheDis仃ib面onNetwork作者姓名：段开锋导师姓名：牛

2、利勇学号：12125841职称：讲师工程硕士专业领域：电气工程学位级别：硕士北京交通大学2014年6月学位论文版权使用授权书嘲万方数据本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文储魏很蠢绛签字日期：夕。。，／降‘月／，；日导师签名：签字日期：如／￥年乡月乃日万方数据致谢本论

3、文的工作是在我的导师牛利勇的悉心指导下完成的，牛利勇老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，身体力行的指引我、培养了我严谨的科研精神，在此由衷的向牛利勇老师表示诚挚的谢意。姜久春教授和张维戈副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向他们表示衷心的谢意。黄或老师、张彩萍老师和孙丙香老师都对我的科研工作和论文提出了许多的宝贵意见，对我有很大的帮助作用，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，杨玉青、韩智强、姜君、张婧妍、高瑞雪等同学对我的科研工作给予了热情帮助，

4、在此向他们表达我的感激之情。张翔辉、慈明洋同学在我生活上提供了很多帮助，在此向他们表示感谢。另外也感谢我的父母和女朋友吴晓飞，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。最后对百忙之中评阅本论文的各位专家和老师表示衷心的感谢。万方数据中文摘要摘要：在建设可持续发展社会的背景下，主动配电网技术得到快速发展，电池储能系统以其灵活、高效、绿色环保等特点在主动配电网中受到越来越多的关注。锂离子电池具有标称电压高、比能量大、循环寿命长等优点，逐步成为电池储能领域的应用热点。随着储能系统应用的增多，关于储能优化配置的研究需要持续深入，本文以

5、改善配电网电压质量和减少电网损耗为优化目标，对电池储能系统在配电网中的容量优化配置方法和储能优化布点方法进行了研究。首先，建立锂电池储能系统模型，包括串联电池组仿真模型和PWM整流器仿真模型。本文选择磷酸铁锂电池作为样本电池进行参数测试实验，通过实验数据在Matlab中进行电池等效电路的参数识别与拟合计算，然后求解等效电路的状态方程，得到电池的外特性输出数值，建立起单体电池仿真模型。再根据串联电池简化成组方法获得串联电池组的等效电路模型，建立起串联电池组的仿真模型。与PWM整流器模型连接形成电池储能系统模型，为后续仿真分析储能系统对

6、配电网电压分布的影响奠定基础。其次，理论分析电池储能系统接入容量和接入位置对配电网电压分布的影响，并利用搭建的欧洲标准低压配电网模型进行仿真实验，验证理论分析的正确性。通过理论分析与仿真验证可以得到，电池储能系统合理选择接入位置和接入容量时才可以提高配电网的电压质量，否则可能引起电网节点电压的过大抬升，甚至出现电压越限，对配电网电压稳定性带来负面影响。最后，根据储能系统对配电网电压分布影响的研究结论来指导储能接入配电网的节点选择，然后以减小电压偏移、降低电网损耗为出发点，建立储能系统的容量优化配置方法。选择粒子群算法进行优化配置模型

7、的求解，得到储能功率曲线的可行解，计算得到储能的容量配置。最后结合欧洲标准低压配电网算例仿真验证了储能容量优化配置模型的可行性。关键词：电池储能系统；电压分布；优化配置；粒子群算法分类号：TM715；TM912万方数据ABSTRACTABSTRACT：Sincethebeginningof‘'constructionofsustainablesociety’，，thetcchnobgyofactivedistributionnetworkhasdevelopedrapidly．Batterystoragesystem,oneofme

8、thodstorealizeactivedistributionnetwork,isattractingincreasingattentionduetoitsflexibility，highefficiencyandenvironme