微网孤岛运行下储能控制策略的分析与仿真.pdf

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1、第25卷第3期电力系统及其自动化学报V01．25No．32013年6月ProceedingsoftheCSU-EPSAJun．2013微网孤岛运行下储能控制策略的分析与仿真杨海晶，李朝晖，石光，刘中胜，宋春晖(1．河南省电力公司电力科学研究院，郑州450052；2．天津天大求实电力新技术股份有限公司，天津300384)摘要：为维持微网孤岛系统的稳定运行并防止系统频繁的充放电对传统蓄电池储能产生较大的负面影响，文中介绍了一种由超级电容和蓄电池组成的混合储能系统能量管理方法。在负荷变化时，由超级电容迅速响应功率需求，同时控制直

2、流侧母线电压；在直流侧母线电压稳定后，超级电容不再输出功率，由蓄电池补偿系统净负荷的功率缺额。该方法有效防止了微网孤岛系统的净负荷需求突然变化对蓄电池造成的冲击，优化了蓄电池的工作过程，延长了蓄电池的使用寿命。最后利用PSCAD仿真验证了本文所提方法的有效性。关键词：混合储能；蓄电池；超级电容；双极式变流；能量管理中图分类号：TM743文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)03—0067—05AnalysisandSimulationofEnergyStorageSystemunderMicro-islan

3、dOperationYANGHai-jing，LIZhao-hui1SHIGuang，LIUZhong-sheng2，SONGChun—hui(1．HAEPCElectricPowerResearchInstitute，Zhengzhou450052，China；2．TianjinTiandaQiushiElectricPowerHighTechnologyCo．，Ltd．，Tianjin300384，China)Abstract：Inordertomaintainthestableoperationofmicro—isl

4、andsystemandavoidthegreaternegativeimpactoffre-quentchargeanddischargeontheperformanceoftraditionalbatteryenergystoragesystem(BESS)，thispaperintro-ducesanewenergymanagementmethodofhybridbatterysuper—capacitorstoragesystem．Whentheloadchanges，thesuper-capacitorrespo

5、nsestothepowerdemandquicklyandcontrolsthebusvoltageofDCsideatthesametime．WhentheDC-sidebusvoltageisstable，thesuper—capacitornolongeroutputspowerandthepayloadpowershortfallisCOB-pensatedbythebattery．Thismethodpreventsthebatteryfrombeingdestroyedbythesuddenchangesof

6、thenet-loaddemandpower，optimizestheworkingprocessofthebattery，andextendsthebatterylifetime．Finally，aPSCADmodelisusedtoverifythevalidityofthismethod．Keywords：hybridenergystorage；battery；supercapacitor；bipolareonverter；energymanagement一个典型的微网由多种分布式发电单元、储能系统的思路。该混合储能

7、系统同时具有超级电能装置及负荷组成，并由一个中央能量管理单元容功率密度大和蓄电池能量密度高的优点，有效负责微网内的发电调度。随着近几年光伏发电、风地发挥了各个储能装置的互补特陛。可见，储能系力发电等可再生能源发电装机容量的不断增加，统对于微网的稳定控制、电能质量的改善和不间在电网孤岛运行时可再生能源输出功率波动和负断供电具有非常重要的作用『l'2I，是微网安全可靠荷需求功率波动对电能质量与安全稳定的影响越运行的关键。来越受到重视。利用储能装置虽然可在一定程度文献【3】提出了超级电容器与蓄电池混合储能上起到抑制功率波动的作用

8、，但是单一储能装置的思路，从理论上证明了混合储能可以充分利用很难同时满足功率与能量两方面的要求，国内外蓄电池和超级电容器的互补特性，提高储能的功学术界提出了利用超级电容与蓄电池组成混合储率输出能力；文献[4】利用超级电容器功率密度高收稿日期：2012一II一08；修回日期：2012—12—21基金项目：