液流电池储能系统及其在风电并网中应用

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1、分类号学号M201271154学校代码10487密级硕士学位论文液流电池储能系统及其在风电并网中应用学位申请人：王秋源学科专业：电气工程指导教师：陆继明教授毛承雄教授答辩日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringFlowBatteryEnergyStorageSystemandItsApplicationinWindPowerIntegrationCandidate:WangQiuyuanMajor:ElectricalEngineer

2、ingSupervisor:Prof.LuJimingProf.MaoChengxiongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

3、校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，本人授权华中科技大学可以将本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和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要在全球环保和资源压力日益紧张的背景下，我国的能源形势尤其严重，大力发展风电等清洁能源已成为我国政府乃至全世界公认的必然选择。但随机、间歇和波动等特性造成了风电随机波动、难以预测的问题，给可再

4、生能源发电系统的直接并网运行带来了困难与挑战。储能技术的发展为风电大规模并网提供了有效解决办法。风电场配置储能可平滑有功功率波动以解决风电并网难题。液流电池以其能量密度大、调节能力快、循环寿命长等特点，适合于风电并网应用场合。本文提出了基于高次多元多项式的液流电池外特性数学模型并搭建理论仿真模型，仿真结果显示该模型具有良好的理论精度；提出了一种自适应窗宽加权滑动滤波的优化平抑策略，仿真结果显示优化控制策略在与传统策略达到同样波动率抑制指标的情况下，能明显缩小所配置的储能系统能量吞吐量；对风电场弃风量与储能配置间的相关性进行了非参数估计计算，并提出基于弃风量的经济性模型，仿真结果给出了最优风电场

5、储能功率、容量配置计算办法，也凸显了优化平抑策略在缩小储能配置、提高风电场经济收益方面具有优势意义。同时，本文还介绍了基于幅相控制策略的储能并网逆变器原理及实现，针对并网逆变器交流侧直流分量偏移问题提出了直流分量间接补偿策略且通过动模试验验证了其实用性与有效性；介绍了液流电池模拟器实现及其测试试验，试验结果表明其具有良好的运行性能与模拟性能；利用液流电池模拟器搭建了风电并网逆变试验平台并进行动模试验，试验结果表明所设计的液流电池模拟器与基于优化平抑策略的储能并网逆变器性能稳定，控制准确，验证了优化平抑策略具有良好的工程实用性。关键词：风电并网，液流电池，平抑策略，储能配置，并网逆变器I华中科技

6、大学硕士学位论文ABSTRACTUnderthebackgroundofenergysourcesincreasinglyintentionandthegrowingproblemofenvironment,China'senergysituationisparticularlyserious,whichmakesdevelopingtheindustryofcleanenergysuchaswindpowerbecomeinevitablechoicetoourcountry,eventothewholeworld.However,theintermittentwindpowerposess

7、eriouschallengestothedirectedintegrationofwindpowerplant.Fortunately,thedevelopmentofenergystorageprovidesthesolutiontointegrationoflarge-scalewindpower.Energystoragecansolvetheproblemofwindpowerrando