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  • 光/儲混合系統(tǒng)中的儲能控制技術(shù)研究

    2017-02-16 14:59:35 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
    中國科學院電工研究所、中國科學院大學的研究人員雷鳴宇、楊子龍、王一波、許洪華,在2016年第23期《電工技術(shù)學報》上撰文指出,在含有高滲透率光伏發(fā)電的配電網(wǎng)中,安裝儲能系統(tǒng)可以減小光伏功率波動對電網(wǎng)的沖
    中國科學院電工研究所、中國科學院大學的研究人員雷鳴宇、楊子龍、王一波、許洪華,在2016年第23期《電工技術(shù)學報》上撰文指出,在含有高滲透率光伏發(fā)電的配電網(wǎng)中,安裝儲能系統(tǒng)可以減小光伏功率波動對電網(wǎng)的沖擊。
     
    為了實現(xiàn)儲能對光伏發(fā)電功率的平滑作用,提出一種基于低通濾波與短時功率預測技術(shù)的儲能控制方法,大幅度消除了傳統(tǒng)低通濾波方法造成的延時,同時可降低光伏功率預測誤差對控制效果的影響,提高了平滑效果,節(jié)省了儲能安裝容量。仿真結(jié)果顯示該策略能有效降低光伏發(fā)電功率的波動性,降低電池過充或過放現(xiàn)象的發(fā)生概率。
     
    近年來,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在工業(yè)園區(qū)、商業(yè)建筑和農(nóng)業(yè)大棚等場所的安裝規(guī)模不斷擴大,使其在配電網(wǎng)中的滲透率不斷提高,對配電網(wǎng)的影響也受到越來越多的關(guān)注。
     
    光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率受氣象變化影響,具有較強的波動性,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定及電能質(zhì)量造成了嚴重影響,主要表現(xiàn)在電壓升高、諧波增大和功率沖擊等方面。為了降低光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響,可以采用儲能裝置與分布式電源相配合的方式,平滑輸出功率,提高系統(tǒng)電能質(zhì)量,保證光伏發(fā)電順利并網(wǎng)。
     
    鉛酸蓄電池儲能具有安裝位置靈活、經(jīng)濟性好及技術(shù)成熟等優(yōu)點,在分布式光伏發(fā)電領域得到廣泛應用,在光伏/儲能混合發(fā)電系統(tǒng)中,受到天氣的隨機變化、負荷的快速啟停和儲能電池的使用壽命等因素的制約,需要合理地開發(fā)設計儲能電站控制策略,滿足多個目標的需求,儲能電站的控制技術(shù)已成為智能電網(wǎng)領域的熱點研究課題。
     
    光伏/儲能系統(tǒng)中,對儲能電站的一個重要控制目標是通過快速的充放電控制實現(xiàn)平抑光伏發(fā)電功率的波動,減小對電網(wǎng)的沖擊。目前常見的儲能控制方法有基于低通濾波原理的儲能控制方法、基于短時功率預測技術(shù)的控制方法、小波包分解方法等,這些方法各具有不同的優(yōu)缺點: 低通濾波方法原理簡單、技術(shù)成熟、易實現(xiàn),但缺點是會導致較為嚴重的延時問題,浪費大量的電能,也不利于電網(wǎng)調(diào)度; 基于短時功率預測的方法具有預判能力,控制更為及時,但控制效果直接受功率預測準確度的影響較大。
     
    本文采用基于低通濾波與短時功率預測技術(shù)相結(jié)合的儲能控制方法,既可以減小甚至消除低通濾波造成的延時,又降低功率預測準確度對最終控制效果的影響。同時使用了兩級低通濾波分組控制策略以及荷電狀態(tài)( SOC) 反饋修正,既提高了控制效果,又有利于延長儲能系統(tǒng)的使用壽命。
     
     
    圖1 包含電池儲能系統(tǒng)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
     
    結(jié)論
     
    本文鑒于光伏發(fā)電系統(tǒng)功率易受環(huán)境影響,具有較強的頸隨機性和波動性,提出一種蓄電池儲能系統(tǒng)平抑光伏功率波動的控制策略,具體控制方法如下:
     
    1) 對儲能電池進行分組控制,采用兩級低通濾波原理平滑光伏發(fā)電功率,可避免所有電池頻繁充放電,有利于提高電池使用壽命。
     
    2) 具備蓄電池荷電狀態(tài)反饋調(diào)節(jié)功能,可對低通濾波時間常數(shù)及充放電功率衰減系數(shù)分別進行實時修正,在電池SOC 值過大時及時放電,過小時及時充電,避免電池出現(xiàn)過充或過放現(xiàn)象。
     
    3) 引入短時光伏發(fā)電功率預測技術(shù),消除了低通濾波造成的延時問題,同時可以證明,光伏功率預測的準確度對最終的控制效果影響很小。
     
    該控制策略可對光伏發(fā)電系統(tǒng)中的儲能電池充放電控制進行理論指導,具有實際工程意義。
     
    原標題:光/儲混合系統(tǒng)中的儲能控制技術(shù)研究
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    責任編輯:大云網(wǎng)

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