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[2]。這在一定程度上暗示了本章節(jié)以某省一天內(nèi)的負(fù)荷峰谷期來(lái)設(shè)定儲(chǔ)能蓄電池的充放電設(shè)置,并對(duì)調(diào)度中心的指令進(jìn)行了說(shuō)明(秦思遠(yuǎn),許君浩,2021)。由下表3.1某省一天的負(fù)荷狀態(tài)時(shí)段可知,我們可以根據(jù)在各個(gè)時(shí)段不同的負(fù)荷狀態(tài)下,以及光照強(qiáng)度下,這在一定程度上暗示可以設(shè)置儲(chǔ)能蓄電池的充放電時(shí)間段。我們?cè)诎沿?fù)荷處于平穩(wěn)期的時(shí)候,儲(chǔ)能蓄電池進(jìn)行充電;在負(fù)荷處于高峰期時(shí),儲(chǔ)能蓄電池進(jìn)行放電(謝俊朗,郭曉婷,2020)。通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)證調(diào)查,這進(jìn)一步驗(yàn)證了相關(guān)理論的合理性,并帶來(lái)了新的視角和見(jiàn)解,為現(xiàn)有理論體系提供了堅(jiān)實(shí)的支持和擴(kuò)展。表3.1某省一天的負(fù)荷狀態(tài)時(shí)段Table3.1Loadstateperiodofadayinaprovince負(fù)荷狀態(tài)時(shí)段峰9:00-12:0017:00-22:00平8:00-9:0012:00-17:0022:00-23:00谷23:00-次日8:00在這個(gè)例子中,太陽(yáng)光出現(xiàn)是在6:00,所以6:00-9:00被設(shè)置為能量?jī)?chǔ)存電池的充電時(shí)間。其次,12:00-17:00,是光照強(qiáng)度很強(qiáng)的時(shí)候,是一天中光伏發(fā)電量較大的時(shí)候。這在某種程度上凸顯了蓄電池在這個(gè)時(shí)候充電,這也是一天中蓄電池充電的主要時(shí)間。第三,將蓄電池設(shè)置為在峰值負(fù)荷期間放電,這時(shí)候儲(chǔ)能蓄電池參與調(diào)壓。充放電時(shí)段如表3.2所示(白逸凡,熊馨月,2023)。表3.2儲(chǔ)能電池充放電時(shí)段Table3.2Charginganddischargingperiodofenergystoragebattery儲(chǔ)能電池狀態(tài)時(shí)段放電9:00-12:0017:00-22:00充電6:00-9:0012:00-17:003.3根據(jù)SOC反饋的儲(chǔ)能蓄電池最大輸出約束設(shè)計(jì)蓄電池在滿足電網(wǎng)穩(wěn)壓需求的同時(shí),如果不控制充放電的話,就會(huì)導(dǎo)致蓄電池不能合理的控制充電或放電,從而沒(méi)有高效的利用好儲(chǔ)能蓄電池的容量,導(dǎo)致不必要的損耗。經(jīng)由上述分析,本文得出它不僅印證了前文的理論解析,還加深了對(duì)關(guān)鍵理念的理解。理論上,這一探討為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了有力的支撐,并強(qiáng)調(diào)了這些理念在實(shí)際應(yīng)用中的重要地位及復(fù)雜性。因此,在這般的場(chǎng)景下設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的最大出力約束系數(shù)λsoc(1)當(dāng)儲(chǔ)能蓄電池的soc值較高(soc>50%)時(shí),儲(chǔ)能蓄電池進(jìn)行放電,即soc值低于50%時(shí)放電,為了充分利用蓄電池的容量,避免過(guò)放電,儲(chǔ)能蓄電池按最大出力約束系數(shù)λsoc(2)當(dāng)儲(chǔ)能蓄電池的soc較低(soc<50%)時(shí),儲(chǔ)能蓄電池進(jìn)行充電,即soc值高于50%時(shí)充電,為了能夠充分利用儲(chǔ)能蓄電池的容量,避免過(guò)度充電,儲(chǔ)能蓄電池按照最大出力約束系數(shù)λsoc進(jìn)行放電,儲(chǔ)能蓄電池最大出力約束系數(shù)λsoc隨荷電狀態(tài)的增加而減小。所以儲(chǔ)能蓄電池在充放電狀態(tài)下,充電狀態(tài)下(何明華,高偉強(qiáng),2020):λsoc放電狀態(tài)下:λSOC如圖3.3所示圖3.3儲(chǔ)能電池最大出力約束系數(shù)Figure3.3Themaximumoutputconstraintcoefficientoftheenergystoragebattery圖3.4為電池荷電狀態(tài)圖Figure3.4Showsthestateofchargeofthebattery0-0.05s光照較高電池電流為正,電池處于充電狀態(tài),電池SOC也緩慢上升。0.05s因?yàn)楣庹障陆?,電池充電電流也下降?lái)穩(wěn)定直流母線電壓為700V。0.1s之后模擬電網(wǎng)缺額,在這般的條件下光伏功率不夠負(fù)載功率,電池電流變?yōu)樨?fù),電池放電來(lái)穩(wěn)定直流母線電壓為700V,電池SOC下降。這一過(guò)程不僅驗(yàn)證了方案的正確性與可行性,也為后續(xù)研究提供了寶貴的參考。綜上所述,以上述最大輸出約束系數(shù)對(duì)蓄電池的輸出進(jìn)行優(yōu)化,可以保證蓄電池具有快速響應(yīng)能力,充分利用蓄電池的容量,如果能有效避免儲(chǔ)能蓄電池過(guò)充過(guò)放電壓,就會(huì)解決了蓄電池的電池容量,合理的提高了電池壽命。3.4本章小結(jié)本章主要對(duì)儲(chǔ)能電池的荷電狀態(tài)分區(qū)以及蓄電池的充放電控制部分做了介紹。對(duì)其中運(yùn)用到的電壓電流雙閉環(huán)控制的策略也做了進(jìn)一步分析,更加詳細(xì)的說(shuō)明了我對(duì)蓄電池充放電的控制,更好的利用儲(chǔ)能蓄電池的容量??梢杂行У目刂菩铍姵爻浞烹妬?lái)維持直流母線電壓的平衡,再通過(guò)逆變器把能量送到電網(wǎng)。第四章光儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)度的綜合控制策略4.1光儲(chǔ)系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)度的控制策略由于光伏板發(fā)出電的時(shí)候,從這些評(píng)論可以理解發(fā)出的直流電不穩(wěn)定,如果將儲(chǔ)能系統(tǒng)與光伏結(jié)合,形成光儲(chǔ)電站,是發(fā)展“光伏+”的最有效方式。光儲(chǔ)電站可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行,具有更高的靈活性和可控性,其對(duì)電網(wǎng)的主動(dòng)支撐能力更強(qiáng)。在我的共直流母線光儲(chǔ)電站設(shè)計(jì)中我采用調(diào)壓的手段,來(lái)體現(xiàn)我的對(duì)電網(wǎng)的支撐。因此,研究主動(dòng)型光儲(chǔ)電站運(yùn)行特性對(duì)提高光伏系統(tǒng)的效率,發(fā)展發(fā)展大規(guī)模儲(chǔ)能,具有重要的工程意義。綜合控制策略流程圖如圖4.1所示。圖4.1綜合控制策略流程圖Figure4.1Flowchartofintegratedcontrolstrategy而在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,在0.05秒時(shí),光照幅度從1000降為900,導(dǎo)致光伏輸出功率降低。光儲(chǔ)系統(tǒng)在0.1秒后并網(wǎng)功率突增,從而模擬電網(wǎng)缺額,并網(wǎng)電流增大(葉宇澤,劉家銘,2020)。在從有功,無(wú)功功率波形中看出0-0.1s有功為8kW,無(wú)功為0。0.1s之后并網(wǎng)功率突變?yōu)?4kW,模擬電網(wǎng)功率缺額。然而我題目中主動(dòng)型我是這樣體現(xiàn)的,0-0.05s溫度為25℃,光照強(qiáng)度=1000,從這些方法中看出并網(wǎng)功率=8kW,在調(diào)節(jié)母線電壓后,最終直流母線電壓穩(wěn)定在700V,0.05s-0.1s光照從1000降為900,并網(wǎng)功率仍為8kW,直流母線電壓先略有下降,經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)仍然穩(wěn)定在700V。另一方面,從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),新的解決辦法降低了運(yùn)行和保養(yǎng)成本,節(jié)約了資源,增加了財(cái)務(wù)效益。0.1s之后并網(wǎng)突變?yōu)?4kW,模擬電網(wǎng)功率缺額,直流母線電壓先下降,經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)最終仍然穩(wěn)定在700V。0-0.05s光照較高電池電流為正,電池處于充電狀態(tài),現(xiàn)有結(jié)果為我們的推論提供了堅(jiān)實(shí)支撐電池SOC也緩慢上升。0.05s因?yàn)楣庹辗认陆?,為了穩(wěn)定直流母線電壓到700V導(dǎo)致電池充電電流也下降來(lái)。0.1s之后模擬電網(wǎng)缺額,負(fù)載功率超過(guò)光伏功率,電池電流變?yōu)樨?fù)值,為了直流母線電壓達(dá)到平衡穩(wěn)定在700V,需用儲(chǔ)能蓄電池來(lái)放電維持以達(dá)目的,電池SOC下降(陳睿思,劉子航,2021)??梢?jiàn)在光照變化和并網(wǎng)功率變化的情況下,這在一定層面上展現(xiàn)通過(guò)儲(chǔ)能蓄電池的充放電來(lái)維持直流母線電壓平衡穩(wěn)定,再把電壓能量輸送到電網(wǎng)中,使系統(tǒng)平衡,并網(wǎng)功率滿足所需要求。其在資源利用和能源管理方面的優(yōu)化措施,也使其在長(zhǎng)期運(yùn)行中具有更低的能耗和更高的資源利用效率,有助于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的雙贏。4.2仿真參數(shù)設(shè)置根據(jù)圖2.16,在matlab/simulink軟件中建立了共直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)的仿真模型。下表為一些參數(shù)設(shè)置。表4.1仿真參數(shù)設(shè)置Table4.1Simulationparametersetting參數(shù)名稱溫度設(shè)定光照強(qiáng)度光伏電池滿功率蓄電池額定容量初始電狀態(tài)(SOC)SOCmaxSOCmin數(shù)值25℃100013.6kw0.05ah50%95%5%每天的光照強(qiáng)度曲線如圖4.2所示。以及我在我的仿真中截取的一段0-0.16秒光伏變化曲線,如圖4.3所示。圖4.2一天內(nèi)各小時(shí)段的光照強(qiáng)度曲線Figure4.2Lightintensitycurveforeachhouroftheday圖4.30-0.16秒光伏變化曲線Figure4.30-0.16secondphotovoltaicvariationcurve0-0.05秒光照為1000,0.05秒之后光照降為900,光伏輸出功率降低。圖4.4為光伏功率波動(dòng)圖。圖4.4為光伏功率波動(dòng)圖Figure4.4showsthefluctuationofphotovoltaicpower0-0.05s溫度為25光照為1000,光伏輸出功率約為13.6kW,實(shí)現(xiàn)了MPPT控制,0.05s光照降低,光伏輸出功率降低。圖4.5為并網(wǎng)電壓電流波形圖圖4.5上面為電網(wǎng)電壓波形,下面為電網(wǎng)電流波形Figure4.5Showsthegridvoltagewaveformaboveandthegridcurrentwaveformbelow可見(jiàn)電網(wǎng)電壓電流均為正弦波,兩者相位一致。0.1s之后并網(wǎng)功率突增,模擬電網(wǎng)缺額,并網(wǎng)電流增大(張思遠(yuǎn),陳梓琳,2019)。4.3典型工況仿真結(jié)果這無(wú)疑地揭示了本質(zhì)這是我光伏并網(wǎng)功率波形圖上有功功率波形與無(wú)功功率波形,如圖4.6所示。電池荷電狀態(tài)的曲線圖,如圖4.7所示。圖4.6上(有功功率波形)與下(無(wú)功功率波形)Figure4.6Upper(activepowerwaveform)andmiddle(reactivEpowerwaveform)圖4.7電池荷電狀態(tài)曲線圖FigurE4.7Stateofchargediagramofthebattery如果按照儲(chǔ)能蓄電池的充放電控制方法及策略,在0-0.05秒時(shí),光照強(qiáng)度較高,并網(wǎng)功率為8kw,從這個(gè)角度來(lái)看我們認(rèn)識(shí)到直流母線電壓經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)最終穩(wěn)定在700伏。光伏出力就可以滿足負(fù)荷功率,在這時(shí)候儲(chǔ)能電池就不需要通過(guò)放電來(lái)維持直流母線電壓平衡,且由于光伏出力足夠供給電網(wǎng),這在某種程度上映射了多出的能量傳輸?shù)诫p向DC-DC變換器控制端,經(jīng)過(guò)控制調(diào)節(jié)把能量輸送給儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電(馬嘉豪,劉雅琳,2020),儲(chǔ)能荷電狀態(tài)為95%。然而在0.05秒后光強(qiáng)度強(qiáng)度從1000降為900,光伏電池板輸出功率降低,并網(wǎng)功率仍為8kw,直流母線電壓先略有下降,在這樣的條件背景下可以推知其事態(tài)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)仍然穩(wěn)定在700伏,電池充電電流也緩慢下降(張雅婷,李昊鑫,2020)。這使得本文能夠更快地準(zhǔn)備好待分析的數(shù)據(jù)集,并減少了復(fù)雜處理步驟帶來(lái)的潛在錯(cuò)誤。經(jīng)過(guò)對(duì)不同來(lái)源和類型的大量數(shù)據(jù)測(cè)試,驗(yàn)證了該方法的穩(wěn)定性和可靠性。在0.1秒之后,并網(wǎng)功率突變?yōu)?4kw,模擬電網(wǎng)有功功率缺額,直流母線電壓微微下降,經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)(蓄電池放電)直流母線電壓維持穩(wěn)定在700伏??梢?jiàn)在光照變化和并網(wǎng)功率變化的情況下,通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能蓄電池充放電的控制來(lái)維持穩(wěn)定直流母線電壓平衡穩(wěn)定在700v,使系統(tǒng)平衡,并網(wǎng)功率滿足所需要求。圖4.8直流母線電壓波形Figure4.8DCbusvoltagewaveform根據(jù)以上所述,本文所搭建的共直流母線光儲(chǔ)系統(tǒng)模型,能夠響應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的綜合控制策略,而我的主動(dòng)性也在我的仿真中有所體現(xiàn)。在光照強(qiáng)度較高時(shí),電池電流為正,以上面各項(xiàng)分析情況為據(jù)電池處于充電狀態(tài),電池SOC也緩慢上升。電網(wǎng)所需能量,僅由光伏陣列提供,光伏輸出的能量,一部分給蓄電池充電,其他剩余部分全部輸送到直流母線,依上述分析可得出以維持直流母線電壓平衡。然后有直流母線把電流輸送至逆變器,再由逆變器把直流變?yōu)榻涣?,輸送到電網(wǎng)。然而在光照強(qiáng)度降低時(shí),電池充電電流也下降下來(lái)來(lái)維持直流母線電壓平衡(趙宇軒,孫悅琳,2018)。本文還對(duì)研究過(guò)程中潛在的誤差進(jìn)行了敏感性分析,進(jìn)一步增強(qiáng)了研究結(jié)果的穩(wěn)定性。本文在創(chuàng)作這一部分時(shí),受到了何其飛教授在其主題研究中的思路與方法的啟發(fā)。我在0.1秒之后模擬了電網(wǎng)缺額,光伏板輸出的功率已經(jīng)滿足不了負(fù)載的功率,以當(dāng)前的背景條件為基電池電流變?yōu)樨?fù),電池SOC下降,蓄電池通過(guò)放電維持直流母線的電壓平衡。儲(chǔ)能蓄電池根據(jù)負(fù)荷變化規(guī)律調(diào)節(jié)充放電功率,有效降低常規(guī)機(jī)組調(diào)壓負(fù)荷壓力。4.4本章小結(jié)本章提出了一種參與電網(wǎng)穩(wěn)壓的光存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制策略。根據(jù)電網(wǎng)有功功率是否短缺,確定蓄電池的參考功率。儲(chǔ)能電池的充電狀態(tài)被劃分,以確保儲(chǔ)能電池能夠協(xié)調(diào)穩(wěn)壓模式?;陔姾煞答仩顟B(tài),設(shè)計(jì)了蓄電池的輸出約束系數(shù),以優(yōu)化蓄電池的輸出特性。在matlab/simulink軟件中,鑒于當(dāng)前狀況看建立了光存儲(chǔ)系統(tǒng)模型,并進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了本章提出的參與電網(wǎng)穩(wěn)壓的光存儲(chǔ)系統(tǒng)綜合控制策略的有效性。第五章總結(jié)由于光伏板發(fā)出電的時(shí)候,發(fā)出的直流電不穩(wěn)定,將儲(chǔ)能系統(tǒng)與光伏結(jié)合,形成光儲(chǔ)電站,是發(fā)展“光伏+”的最有效方式。光儲(chǔ)電站可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行,具有更高的靈活性和可控性,其對(duì)電網(wǎng)的主動(dòng)支撐能力更強(qiáng)。因此,研究主動(dòng)型光儲(chǔ)電站運(yùn)行特性對(duì)提高光伏系統(tǒng)的效率,發(fā)展發(fā)展大規(guī)模儲(chǔ)能,具有重要的工程意義。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:在本文中我介紹了我設(shè)計(jì)的光儲(chǔ)系統(tǒng)中光伏電池、儲(chǔ)能電池和光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型以及控制方法,看得出趨勢(shì)來(lái)介紹了儲(chǔ)能電池及其變流器的建模和控制方法,分析了開關(guān)函數(shù)以及占空比描述的逆變器主電路建模方法,闡述了主動(dòng)型光儲(chǔ)電站的控制策略,在軟件matlab/simulink環(huán)境下搭建了光伏電池板、儲(chǔ)能蓄電池及控制部分和光伏并網(wǎng)逆變器的仿真模型。在光伏電站中加入蓄電池,可以使蓄電池與光伏陣列協(xié)同參與電網(wǎng)穩(wěn)壓,避免光伏陣列單獨(dú)參與電網(wǎng)穩(wěn)壓時(shí)出現(xiàn)輸出不足的情況。由于蓄電池充放電的可控性和穩(wěn)定性,光儲(chǔ)系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)壓的可靠性要高于單獨(dú)的光伏系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)壓的可靠性。參考文獻(xiàn)牛佳慧,申凌杰.基于擾動(dòng)觀察法的光伏電池最大功率跟蹤控制[J].電工材料,2021(02):59-61.謝澤楷,傅雅萍,等.光儲(chǔ)系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)頻及調(diào)峰的綜合控制策略[J].中國(guó)電力,2021,54(01):116-123+174.王宇鵬,劉洛兮,等.一種并網(wǎng)逆變器電壓電流雙閉環(huán)改進(jìn)控制策略[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2021,36(01):31-35.溫志強(qiáng),莫宇航,等.基于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模儲(chǔ)能電站建模與仿真[J].電源技術(shù),2021,45(02):208-213.秦思遠(yuǎn),許君浩,等.光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)站級(jí)功率控制器及其仿真研究[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì),2021(01):1-7.謝俊朗,郭曉婷.光儲(chǔ)電站參與電網(wǎng)調(diào)度的綜合控制策略研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2020.白逸凡,熊馨月.儲(chǔ)能型光伏電站電池容量?jī)?yōu)化配置與協(xié)調(diào)控制研究[D].陜西科技大學(xué),2020.何明華,高偉強(qiáng),等.多種調(diào)度模式下的光儲(chǔ)電站經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)儲(chǔ)能容量配置分析[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2019,40(06):1632-1640.馬飛,肖俊杰.儲(chǔ)能技術(shù)在光伏電站并網(wǎng)中的應(yīng)用[J].集成電路用,2019,36(04):69-70.王恭,張棟,李相俊,等.考慮棄光的光儲(chǔ)聯(lián)合電站輸出功率控制策略[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2019,40(03):817-824.周建強(qiáng),孫澤宇.光伏發(fā)電DC/AC逆變電路的SPWM技術(shù)研究[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2018,33(02):40-44.邵子杰,樊慧琳.一種帶蓄電池儲(chǔ)能的并網(wǎng)光伏

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