【正文】 用儲能系統(tǒng)增強風電并網(wǎng)穩(wěn)定性 增強風電并網(wǎng)穩(wěn)定性的根本方法就是減小風電場并網(wǎng)功率的波動，提高系統(tǒng)功率的平衡度，儲能系統(tǒng)具有快速吞吐有功功率和無功功率的特點，可以用以改善風電場并網(wǎng)的有功功率、無功功率的平衡，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著電力電子技術和儲能技術的不斷發(fā)展和成熟，儲能系統(tǒng)已經(jīng)越來越多的應用于電力系統(tǒng)的各個方面。這樣不僅提高了并網(wǎng)風電場運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，減小了風電功率波動對電力系統(tǒng)造成的影響，而且儲能系統(tǒng)還可以提供一定的無功支持，改善風電的電能質(zhì)量，使風電場成為可調(diào)度的電源。隨著我國風電的迅猛發(fā)展，各種大型風電場相繼建成并投入運行，當接入電力系統(tǒng)的風電容量超過一定的百分比之后，風電功率的隨機波動將會增加電力系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)壓以及運行調(diào)度難度和運行成本。 然而與傳統(tǒng)的水力發(fā)電和火 力發(fā)電不同，風力發(fā)電的原動力是空氣流動產(chǎn)生的風能，風能受天氣條件的影響，具有隨機性和波動性，風電場輸出功率是由風速、風向、濕度和大氣壓力等條件共同決定的。 The control strategy 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 III 目 錄 摘 要 ............................................................. I Abstract ......................................................... II 第 1 章 緒 論 ..................................................... 1 課題背景及意義 ............................................................................................. 1 課題研究現(xiàn)狀 .................................................. 2 利用儲能系統(tǒng)增強風電并網(wǎng)穩(wěn)定性 ....................................................... 2 利用儲能 系統(tǒng)提高電能質(zhì)量 ...................................................................... 3 本文的研究內(nèi)容 ................................................ 3 第 2 章 雙饋風力發(fā)電機和儲能系統(tǒng) ................................... 5 風力發(fā)電系統(tǒng)的基本運行方式 ..................................... 5 變速恒頻發(fā)電技術 ..................................................................................... 6 雙饋異步風力發(fā)電機原理及其特點 .......................................................... 6 雙饋風力發(fā)電機功率輸出曲線 ................................................................. 7 儲能系統(tǒng) ....................................................... 8 儲能技術簡介 ............................................................................................. 8 儲能技術在風電場的應用 ....................................................................... 11 適用于風力發(fā)電儲能的技術及特點 ....................................................... 12 本章小結 ...................................................... 12 第 3 章 風電場儲能系統(tǒng)配置方式 .................................... 14 配置方式分類 .................................................. 14 分布式儲能方式 ................................................ 15 雙向直流變換器控制模型 ....................................................................... 15 雙向直流變換器平均功率控制策略 ....................................................... 17 第 4 章 超級電容器儲能原理及建模 .................................. 19 風力機建模 .................................................... 19 風速數(shù)學模型 ........................................................................................... 19 超級電容器平抑功率波動模型 .................................... 20 風電功率波動平抑目標 ........................................................................... 20 超級電容器模型及平抑方法 ................................................................... 20 本章小結 ...................................................... 22 第 5 章 超級電容器在風力發(fā)電中的應用仿真 .......................... 24 仿真內(nèi)容概述 .................................................. 24 Matlab 仿真軟件的概述 ......................................... 24 Matlab 及 Simulink 的仿真基礎 ............................................................ 25 Simulink 在電力系統(tǒng)的建模與仿真應用 .............................................. 26 雙向直流變換器的 simulink 仿真 ................................. 26 boost 升壓電路仿真分析 ........................................................................ 26 buck 降壓電路仿真分析 .......................................................................... 28 風速模型仿真 .................................................. 30 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 IV 風力發(fā)電機輸出功率模型仿真 .................................... 31 超級電容器平抑功率波動仿真 .................................... 32 結 論 ............................................................ 36 參 考 文 獻 ....................................................... 37 致 謝 ............................................................ 40 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 1 第 1 章 緒 論 課題背景及意義 可再生能源，顧名思義，指的是與化石能源相對應、能夠永續(xù)利用的能源，如核能、太陽能、風能、水能、地熱能、潮汐能等。renewable energy, its global reserves is extremely rich, wind power can improve the structure of world39。 本文以平抑并網(wǎng)風電場輸出功率波動，減小風電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)不利影響為目的，提出了一種以超級電容儲能技術為基礎，分布配置儲能系統(tǒng)的新型風力發(fā)電系統(tǒng)方案，對風電場輸出功率波動平抑策略，儲能原理及儲能元件參數(shù)進行研究。 I 畢業(yè)設計論文 姓 名： 馮琦 學 號： 1009310217 學 院： 電氣工程學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 題 目： 超級電容器儲能平抑風電場功率波動的仿真研究 指導教師： 李衛(wèi)國 2021 年 6 月 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 I 摘 要 隨著全球能源和環(huán)境問題的日益突出，風能作為一種清潔的可再生能源，其全球蘊藏量極為豐富，大力發(fā)展風力發(fā)電可以改善世界能源供給結構，緩解全球能源緊張和環(huán)境污染等問題，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。 首先，根據(jù)風電場輸出功率特性和儲能技術特點，選出采用超級電容器儲能，繼而提出一種以平均功率為參考的雙向變流器控制策略。s energy supply and ease the global energy shortage and environmental pollution problems, make an important contribution to the sustainable development of human society. However,with increasing scale of gridconnected wind farms, the effect of wind power randomness and volatility to power system bee more and more obviously. Largescale wind power bring a great impact on grid security, stability and dispatch , if these problems can not effectively addressed, it will not only endanger the safe and stable operation of the grid, but also limit largescale wind power developments. To stabilize the gridconnected wind farm output power fluctuations, reduce the adverse effects to power system. This paper purposes a new wind power generation system based on doublefed wind power generation and centralized configuration energy storage system. The strategy of stabilizing wind output power fluctuations, The energy storage principle and the energy storage ponent parameters were studied. First of all, based on the characteristics of wind power output characteristics and energy storage technology, selected using the super capacitor energy storage, and then put forward a kind of