风储系统功率波动与频率波动综合平抑控制方法的研究

近年来，可再生能源已经成为全球能源工作者关注的热点，随着国家对可再生能源发电的高度重视，我国风电已成为优化能源结构和推动可持续发展的重要新兴产业。但是随着大规模风电并网之后，电力系统的安全性、可靠性、电能质量以及电网调度都会受到风力发电波动性和随机性的影响。配有储能电站的风电场接电网提高配电网的供电可靠性可以降低电网频率波动、减少电网有功损耗，从而使电力系统能够安全稳定运行。本文最后在MATLAB/SIMALINK中对于整个系统进行等值建模，施加控制算法。仿真结果表明本控制策略具有良好的安全性与经济性，取得了理想的效果。 首先，对风电场的动态等值模型进行研究。其中主要对转子励磁变流器进行建模。网侧变流器采用电网电压定向的矢量控制，转子侧变流器采用定子磁链定向的矢量控制。从而达到风力发电系统的功率解耦控制。 其次，根据钒液流电池的特点，对储能系统的变流器进行了建模。根据风功率波动特性与控制目标提出了将一阶低通滤波与变时间常数相结合的功率波动控制策略。研究了储能系统参与电网调频的原理，采用分段频率控制策略平抑频率波动。 再次，以风功率平滑与频率波动最小为研究目标，提出一种将考虑加入SOC(stateof charge)反馈的变时间常数的低通滤波原理来平滑功率与采用分段控制频率偏差相结合的多目标控制方法。在MATLAB中对风电系统与储能系统进行建模。结果表明，在储能系统辅助下，风力发电–储能系统可以按要求输出平稳的功率，并且可以像传统发电机组一样参与电网频率控制。仿真结果表明本控制策略具有良好的安全性与经济性，取得良好的经济效益与社会效益。