基于恒功率控制的风电场储能系统研究.pdf

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1、皇皇!竺兰：兰竺!新能源发电控制技TheNewEnergyPowerControITechnology基于恒功率控制的风电场储能系统研究张冠锋，朱钰，王刚，戈阳阳，李胜辉(国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁沈阳110003)摘要：风力发电输出功率随风速变化波动较大，对电网的安全稳定运行造成了威胁。采用在风电场并网侧增加大容量电池储能系统，对风电场和电池储能系统结合模型进行了分析，并设计了储能系统变流器的恒功率控制系统。最后，利用MATLAB／Simu—link软件对所提策略在风电场储能系统中控制的有效性进行了验证。仿真结果表明，储能系统能对风电场有功、无

2、功进行调节，平稳了风电场输出功率，同时能根据控制输出一定无功功率，有助于风电场和电网稳定。关键词：风力发电；功率波动；恒功率控制；风电场；全钒液流电池DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．03．019[中图分类号]TM34；TM614[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)03—0058—03ResearchofWindFarmEnergyStorageSystemBasedonConstantPowerControlZHANGGuan—feng，ZHUYu，WANGGang，GEYang-yang，LISheng

3、—hui(StateGridLiaoningElectricPowerCo．，Ltd．，ElectricPowerResearchInstitute，ShenyangLiaoning110003，China)Abstract：Windpoweroutputsfluctuategreatlywiththechangeofwindspeed，whichposesathreatonthesteadyandsafeoperationofthepowergrid．Alarge—capacitybatteryenergystoragesystemisaddedtothegr

4、idconnectingsideofthewindfarm．Thispaperanalysesacombinedmodelofwindfarmandbatteryenergystoragesystem，anddesignsaconstantpowercontrolsystemfortheconverteroftheenergystoragesystems．Finally，MATLAB／Simulinksoftwareisappliedtoverifytheeffectivenessoftheproposedstrategyinthecontrolofthewin

5、dfarmenergystoragesystem．Simulationresultsshowthattheenergystoragesystemcanadjustactiveandreactivepowerofthewindfarm，thusstabilizingitsoutputpower．Inthemeantime，acertainamountofreactivepoweroutputcanbeobtained，thushelpingtostabilizethewindfarmandpowergrid．Keywords：windpowergeneration

6、；powerfluctuation；constantpowercontrol；windfarm；all—vanadiumredoxflowbatteryO引言量与中低频分量，但是由于系统中运用了DCDC双向变换器，增加了投资成本和控制的复杂程度。文献[4—5]将储能设备设置风力发电作为新能源发电中的一种，近几年得到了迅猛的发在风机并网的全功率变换器直流母线上，对储能系统分别采用基展。2012年新增总装机容量约为1296万千瓦，至2012年底总于规则控制(Rule-basedcontro1)和最优控制(Optimalcontro1)，使装机容量达到7532．4万千

7、瓦。风能作为绿色可再生能源，其随风机并网输出达到稳定值，但是存在过于复杂模型难以设计出实机性和间歇性特点，导致风力发电机组的输出有功和无功波动较用的控制策略的问题。大，影响电网稳定，并网困难问题依然严重。2012年风电“弃风”本文结合实际工程应用，采用储能系统与风电场并联的集中超过200亿kWh，极大的降低了风电场的运行效益。接入方式，设计了风电场储能系统的实用模型，对储能系统采用由于电池储能系统具有惯性时间常数小，反应迅速的特点，DC—AC的控制方法，研究了DC—AC恒功率控制原理及控制方式，通过控制，能够使储能系统快速地对电网吸收或释放有功、无功并给出储能系

8、统对风电场功率调节的仿真