基于混合储能的风储联合发电系统控制策略研究.docx

基于混合储能的风储联合发电系统控制策略研究
基于混合储能的风储联合发电系统控制策略研究
摘要：近年来，新能源发电技术的快速发展使得风储联合发电系统成为了一种可行的替代传统能源的方式。本文针对风储联合发电系统的控制问题，提出了一种基于混合储能的控制策略。该策略通过风力发电和能量储存的协同控制，实现了系统的高效运行和能量的优化利用。该策略在仿真实验中得到了验证，并与传统的控制策略进行了对比，结果表明，基于混合储能的控制策略具有更好的性能和更高的能量利用率。
关键词：混合储能；风储联合发电系统；控制策略；能量优化利用
1.引言
随着全球能源需求的增加和传统能源的日益枯竭，新能源的开发和利用问题越来越受到人们的关注。风能作为一种清洁、可再生的能源形式，被广泛应用于电力供应领域。然而，由于风能的不稳定性和间歇性，单独使用风力发电系统难以满足电力需求的稳定性和可靠性要求。
储能技术被引入到风能系统中，可以有效解决风能的不稳定性和间歇性问题。然而，单一储能设备的容量和效率限制了系统的发电能力和能量利用率。为了解决这个问题，采用混合储能技术可以将多个储能设备组合在一起，提高系统整体的发电能力和能量利用率。
2.风储联合发电系统的结构
风储联合发电系统由风力发电机、储能设备和电网组成。风力发电机负责将风能转换为电能，并将其输送到储能设备中进行储存。储能设备一般包括超级电容器、锂离子电池等，用于将电能储存起来，以应对风能的不稳定性和间歇性。电网则负责将储能设备中的电能接入到电力系统中，以供应给用户。
3.基于混合储能的控制策略
基于混合储能的控制策略旨在实现风储联合发电系统的高效运行和能量的优化利用。具体而言，该策略包括以下几个方面的控制：
3.1风力发电机的控制
根据风速的变化，风力发电机的转速和功率输出需要进行相应的调节。该控制可以通过最大功率追踪控制算法实现，以保证风力发电机的工作在最佳状态下，并尽可能多地捕捉风能。
3.2储能设备的控制
储能设备的控制旨在将风力发电机产生的电能储存起来，并在需要时释放出来。为了提高能量利用率，混合储能系统可以将超级电容器和锂离子电池组合在一起，通过动态分配电能的方式，使得系统整体能量利用率更高。
3.3系统的协同控制
风力发电机和储能设备之间的协同控制可以实现整个系统的高效运行。根据风速的变化和储能设备的电能储存情况，系统可以动态地调节风力发电机的转速和储能设备的工作状态，以最大化系统的能量利用率。
4.仿真实验及结果分析
本文对基于混合储能的风储联合发电系统的控制策略进行了仿真实验，并与传统的控制策略进行了对比。实验结果表明，基于混合储能的控制策略具有更好的性能和更高的能量利用率。与传统策略相比，基于混合储能的策略在风力发电机的输出功率和储能设备的工作状态方面有更好的控制效果，能够更好地适应风能的波动性，并实现能量的优化利用。
5.结论
本文针对风储联合发电系统的控制问题，提出了一种基于混合储能的控制策略。该策略通过风力发电和能量储存的协同控制，实现了系统的高效运行和能量的优化利用。仿真实验结果表明，基于混合储能的控制策略具有更好的性能和更高的能量利用率。未来的研究可以进一步优化控制策略，并在实际运行中进行验证，以推动风储联合发电系统的实际应用。
参考文献：
[1]Xu,J.,Yang,L.,Zhang,L.,etal.(2018).Anoptimalmanagementsystemforhybridwind-batteryenergystoragesystem.EnergyConversionandManagement,171,1236-1244.
[2]Wang,P.,Luo,F.,Cao,Y.,etal.(2019).AdaptiveNeuralNetworkControlofHybridWind-BatteryEnergyStorageSystemConsideringControlInputSaturation.IEEETransactionsonNeuralNetworksandLearningSystems,30(9),2806-2819.
[3]Chen,J.,Chai,J.,Sun,L.,etal.(2021).CoordinatedcontrolforACbusofhybridwind-batteryenergystoragesystemunderunbalancedloadcondition.Energies,14(4),1006.