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考虑充放电不平衡的风电功率平滑电池分组控制 被引量:5
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作者 张小莲 陈冲 +3 位作者 张仰飞 郝思鹏 孙啊传 武启川 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期449-458,共10页
平滑风电场输出功率能够有效减小风电场并网对电力系统的影响.为改善电池分组控制实现风电功率平滑过程中的电池组充放电能量不平衡问题,本文基于充放电不平衡度和寿命衰减指标,分析得出了电池分组控制充放电不平衡状态与电池寿命衰减... 平滑风电场输出功率能够有效减小风电场并网对电力系统的影响.为改善电池分组控制实现风电功率平滑过程中的电池组充放电能量不平衡问题,本文基于充放电不平衡度和寿命衰减指标,分析得出了电池分组控制充放电不平衡状态与电池寿命衰减之间的定量关系.在此基础上,针对充放电不平衡问题提出了一种考虑充放电不平衡的改进控制策略.根据低通滤波算法输出的并网目标功率控制电池组的出力,并依据电池组的不平衡度指标以及荷电状态实时修正滤波时间常数,以维持电池组的平衡状态.最后,通过MATLAB/Simulink仿真和风–储实验平台,验证了所提控制策略在风电功率平滑方面的有效性,并且在改善电池组的不平衡度、充放电深度以及提高电池的使用寿命上具备明显优势. 展开更多
关键词 风电功率平滑 电池分组控制 低通滤波 充放电不平衡 电池寿命衰减程度
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考虑功率运行点的风电场混合储能MPC控制策略 被引量:1
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作者 张建辉 滕婕 +2 位作者 李秀慧 贺悝 谭庄熙 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第2期130-137,146,共9页
提出一种考虑运行点的的风电场混合储能模型预测控制(model predictive control,MPC)策略,实现有效平滑风电出力和混合储能系统内部功率分配。首先,以储能系统出力最优为目标,满足并网标准和储能运行约束作为约束条件,推导出平滑风电出... 提出一种考虑运行点的的风电场混合储能模型预测控制(model predictive control,MPC)策略,实现有效平滑风电出力和混合储能系统内部功率分配。首先,以储能系统出力最优为目标,满足并网标准和储能运行约束作为约束条件,推导出平滑风电出力的预测控制模型,调用求解器实现储能出力优化。然后,基于一阶低通滤波解耦内部功率,考虑蓄电池运行点对混合储能功率解耦的影响,以调整超级电容出力为原则,提出改善混合储能内部无效能量交换的滤波参数调整规则,并设计滤波参数模糊控制规则实现自适应控制,有效避免蓄电池-超级电容间无效能量交换,并能延长蓄电池运行寿命。最后,在MATLAB/SIMULINK中搭建风电场-混合储能系统并网模型,并采用实际风电功率数据进行验证,算例表明,相比低通滤波法,所提策略使混合储能能量交换降低44.94%;蓄电池-超级电容间无效能量交换降低99.4%,有效提升混合储能系统整体运行效能。 展开更多
关键词 风电功率平滑 MPC控制 功率运行点 模糊控制 混合储能
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考虑储能荷电状态平抑风电功率的抛物线规则变滤波时间常数方法 被引量:7
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作者 冯春生 杨秀媛 陈小波 《现代电力》 北大核心 2020年第5期518-525,共8页
利用电池储能系统平滑风电功率波动提高风力发电并网的可靠性,考虑储能系统荷电状态的调节问题,提出一种抛物线规则变滤波时间常数的电池储能系统平滑风电功率控制策略。通过抛物线规则变滤波时间常数算法获得风储系统有功功率并网目标... 利用电池储能系统平滑风电功率波动提高风力发电并网的可靠性,考虑储能系统荷电状态的调节问题,提出一种抛物线规则变滤波时间常数的电池储能系统平滑风电功率控制策略。通过抛物线规则变滤波时间常数算法获得风储系统有功功率并网目标值,经过变化率限制、荷电状态功率修正、功率限幅等环节获得电池储能系统实际出力,下达给储能变流器进行对电池的充放电动作,平滑风电功率,保证SOC维持在安全范围。通过MATLAB仿真验证该策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 力发电 电池储能系统 变滤波时间常数 平滑电功率 荷电状态
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基于准零相位滤波器的电池储能系统平滑风电波动控制方法 被引量:19
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作者 施啸寒 赵雅文 +2 位作者 张恒旭 王晓磊 周博曦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期45-53,共9页
利用电池储能系统(BESS)平滑风电功率波动可以提高风电场输出稳定性,但基于一阶低通滤波器的控制方法易将风电功率趋势分量引入BESS充放电指令,增加BESS容量需求。针对该问题,提出一种基于准零相位滤波器的BESS控制方法。首先,分析滑动... 利用电池储能系统(BESS)平滑风电功率波动可以提高风电场输出稳定性,但基于一阶低通滤波器的控制方法易将风电功率趋势分量引入BESS充放电指令,增加BESS容量需求。针对该问题,提出一种基于准零相位滤波器的BESS控制方法。首先,分析滑动平均滤波器时频特性及滞后相位特性对BESS充放电控制的影响。然后,以中心滑动平均滤波算法为基础,融合风电功率趋势预测信息来构建一种相位延时近似为零的准零相位滤波器。最后,该滤波器提取风电功率波动分量,显著降低滤波延时,减小BESS充放电指令中的趋势分量。对典型风电功率波动情景的仿真结果表明:在获得与传统低通滤波方法近似平滑效果时,所提策略能够明显减小BESS最大能量波动和累积能量交换,进而降低容量配置要求,延长使用寿命。 展开更多
关键词 电功率波动平滑 零相位滤波器 滑动平均滤波 电池储能系统
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考虑电池运行状态的风电场储能容量优化配置 被引量:26
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作者 张小莲 陈冲 +2 位作者 张仰飞 郝思鹏 张金华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期199-207,共9页
在电池分组控制平滑风电功率的场景下,针对储能运行中的不平衡状态提出一种考虑电池运行状态的储能容量配置方法。基于反映不平衡状态的衰减指标构建容量配置优化目标,同时兼顾储能寿命、综合成本等影响容量配置的重要因素,构建储能容... 在电池分组控制平滑风电功率的场景下,针对储能运行中的不平衡状态提出一种考虑电池运行状态的储能容量配置方法。基于反映不平衡状态的衰减指标构建容量配置优化目标,同时兼顾储能寿命、综合成本等影响容量配置的重要因素,构建储能容量配置的多目标优化模型,包括目标函数、约束条件等,并采用粒子群优化算法对该模型进行求解。通过对比现有储能配置方法,验证了所述方法在优化储能成本、使用寿命、电池不平衡状态等方面的有效性和优越性,并利用风-储实验平台进一步验证了该方法应用于实际系统的合理性及优势。 展开更多
关键词 储能 电场 电池 容量配置 风电功率平滑 电池分组控制 不平衡状态
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计及碳收益的风电场混合储能容量优化配置 被引量:24
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作者 陈崇德 郭强 +1 位作者 宋子秋 胡阳 《中国电力》 CSCD 北大核心 2022年第12期22-33,共12页
风电场输出功率波动剧烈,直接并网会影响电力系统的安全稳定运行,需要配置储能平滑风电功率使其满足并网要求。为克服滑动平均法追随性差而导致储能配置容量较大的问题,提出分级滑动平均法用于确定风电功率平滑目标;采用Butterworth低... 风电场输出功率波动剧烈,直接并网会影响电力系统的安全稳定运行,需要配置储能平滑风电功率使其满足并网要求。为克服滑动平均法追随性差而导致储能配置容量较大的问题,提出分级滑动平均法用于确定风电功率平滑目标;采用Butterworth低通滤波对风电功率偏移量进行分解,将低频分量和高频分量分别作为锂电池储能和飞轮储能的参考功率;考虑储能初始投资及置换等成本以及售电收益、碳交易收益,建立风电场混合储能容量优化配置模型,并采用自适应混沌粒子群优化算法进行求解;利用某48MW风电场的运行数据进行仿真验证。仿真结果表明:分级滑动平均法更适用于确定风电功率平滑目标,锂电池与飞轮混合储能有利于提高风储系统全生命周期的净收益。 展开更多
关键词 碳交易收益 风电功率平滑 混合储能 储能容量配置 锂电池储能 飞轮储能
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基于灰色预测和低通滤波的风电平抑策略 被引量:3
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作者 王镇林 杨秀媛 《现代电力》 北大核心 2023年第3期295-302,共8页
在风电并网处配置一定容量的储能系统对并网风功率进行平抑处理可以大幅提高风电并网的安全性、可靠性。传统的低通滤波等方法具有较高的滞后特性,风电跟随能力较差,这将导致储能系统的充放电深度变大,从而影响储能系统的寿命,同时也会... 在风电并网处配置一定容量的储能系统对并网风功率进行平抑处理可以大幅提高风电并网的安全性、可靠性。传统的低通滤波等方法具有较高的滞后特性,风电跟随能力较差,这将导致储能系统的充放电深度变大,从而影响储能系统的寿命,同时也会使其配置容量需求增大。因此提出一种灰色预测和低通滤波相结合的储能系统平滑风电功率控制策略,该策略能够根据储能系统的荷电状态(state of charge,SOC)变化自动调整算法参数,保证SOC维持在安全范围内,同时实现风电功率的平滑和跟踪,并减少储能系统的容量配置需求及充放电深度。最后通过Matlab仿真验证了该策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 储能系统 平滑电功率 荷电状态 灰色预测 低通滤波
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