光/儲混合系統(tǒng)中的儲能控制技術研究

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相結合的儲能控制方法，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。