储能系统对交流微电网稳定性的作用研究

随着新能源发电和微电网技术的发展,以及构建环境友好型和谐社会的迫切需求,越来越多的新能源发电接入到微电网当中。而新能源发电对微电网稳定性带来的不利影响需要我们加以重视和解决。储能系统可以为微电网提供快速的能量缓冲,从而使微电网的电压和频率保持稳定,所以储能技术在微电网中发挥的作用也日益凸显。微电网中的储能装置形式多样,安装位置灵活,在合理的控制下可以对微电网的稳定运行提供一定的支撑。本文以孤岛运行的交流微电网为例,研究了储能系统对微电网的频率稳定性改善作用。 首先,储能功率控制器在使用锁相环技术采样所需相角值并对有功／无功功率进行解耦时,存在相角值不够精确和功率计算比较复杂的问题。本文采用了无锁相环技术来解决这些问题。在此基础上,建立了一种基于频率跟踪的单一储能功率控制策略。通过仿真结果表明,本文所采用的单一储能控制策略有效地抑制了系统的频率波动,相比于传统单一储能功率控制策略更加明显地改善了系统的频率稳定性。 然后,随着越来越多的新能源发电并入微电网当中,有时采用单一储能技术已经不能满足微电网对供电质量和稳定性的要求。这时我们需要使用混合储能技术来解决上述问题。本文使用了由超级电容器和蓄电池组成的混合储能系统。并且采用了模糊控制来协调控制超级电容器和蓄电池之间的运行。仿真结果表明了本文所采用的混合储能控制方案使系统的频率稳定性得到了很好的改善,并且改善效果比使用单一储能控制方案时更加明显。 最后,文中给出了本文所用的孤岛运行微电网的MATLAB/simulink仿真模型的搭建步骤和关键模块的设计。同时文中也对实验室可行的微电网实验硬件平台进行了设计。