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风电—储能联合系统的并网研究

【摘要】:随着近年电力系统中大规模风力发电系统的接入并网,其功率波动所带来的稳定性问题不容忽视,而配备大规模储能系统可以良好的解决这一问题,因此对风电储能联合系统的研究成为热点。本文就主流的风力发电技术和储能技术进行了详细分析,同时建模仿真了两者联合并网的运行特性。 本文的理论部分主要分为三大块:首先,本文在研究双馈风机数学模型的基础上,进一步推导分析了风机的功率特性,且根据理论模型设计了系统中网侧变流器和机侧变流器的控制策略,解释了功率解耦控制的原理,而后在介绍风力机的运行特性时表述了最大风能追踪技术的原理,完成了双馈风力发电系统的模型。其次,本文对锂电池的实际充放电特性和参数进行了深入剖析,搭建了具有实时动态性能的电池模型,同时设计了恒功率充放电的变流器控制策略,阐述了锁相环的作用,实现了锂电池储能系统的构架。最后,本文探讨了风电储能联合系统并网运行的协调控制问题,根据工程实践经验设计了储能系统容量配置及其运行模式。 本文利用Matlab/Simulink仿真工具分别搭建了双馈风力发电系统并网模型、锂电池储能并网模型以及风电储能联合系统并网模型,通过仿真模拟验证了控制策略的有效性和模型的正确性,同时仿真结果也能说明该储能系统平滑风功率输出曲线的效果显著。

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