非补燃式压缩空气储能系统建模与仿真

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4、：李生鹏导师：段新会高工申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程专业：控制工程所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TP273U.D.C:620ThesisfortheMasterDegreeModelingandSimulationofnon-SupplementaryCompressedAirEnergyStorageSystemCandidate：LiShengpengSupervisor：DuanXinhuiSchool：Schoolo

5、fControlandComputerEngineeringDateofDefence：March，2016Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文摘要目前我国的风能、光伏发电上网都受到电网侧的限制，在新能源富集的地区出现了严重的弃风、弃光现象，造成了很大的经济损失的同时也降低了可再生能源的投资热情，从而限制了我国可再生能源的大规模发展。而储能装置解决目前问题的关键所在，储能装置通过在出力高峰时储能，低峰时

6、释能，从而实现削峰填谷的功能，使得可再生能源出力曲线得以平滑，提高了可再生能源的输出电能品质，从而提高了大电网对可再生能源的接纳比例。储能装置也是微电网内的关键设备，对于发挥微电网的优势具有决定性作用。非补燃式压缩空气储能相比与其他储能装置具有零污染物排放，发电成本低，适合长期储能，连续放电时间长，并且容量范围大，适合与各个级别的分布式发电系统配套建设。在光伏和风能大规模发展以及环保的背景下，非补燃式压缩空气储能系统是解决目前严重的弃光、弃风问题的最佳选择，对于可再生能源的大规模发展有着重要的意义。本文对可再生能源

7、发展存在的问题以及储能装置在微电网中的作用进行了论述，并对各种储能装置的性能参数进行了对比分析，得出非补燃式压缩空气储能具有光明的应用前景。对非补燃式压缩空气储能系统的工作流程进行分解分析。对系统的储能级和释能级参数进行了设计计算，得到了系统工作的优化参数。基于模块化建模的思想，建立了系统内各个模块的数学模型，并编制了相应的C++算法。在STAR-90仿真支撑平台下，进行了算法入库，并将各个模块按照系统的工作流程进行连接组成一个整体，通过仿真调试，使得系统工作在最佳参数下，得到了10MW非补燃式压缩空气储能系统工作

8、过程的全范围仿真数据和曲线，并对仿真过程中各个设备的数据曲线进行了分析。仿真支撑系统中调用了REFPROP物性计算软件，提高了仿真过程中热力参数准确度和精度。关键词：压缩空气储能；建模仿真；可再生能源；微电网I华北电力大学硕士学位论文AbstractThewindpowerandsolarpowergenerationinourcountryarelimit