一般在分布式發(fā)電系統(tǒng)中,由于各種能量電源很容易受外界條件(如光照、溫度、風速等)因素的影響,造成功率波動。儲能系統(tǒng)是一個可完能量存儲和釋放的系統(tǒng),具有平滑過渡、削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓等功能。可以使太陽能、風能發(fā)電平滑輸出,減少其隨機性、間歇性、波動性給電網(wǎng)和用戶帶來的沖擊,確保不間斷供電。
本文主要針對光儲系統(tǒng),驗證當系統(tǒng)中光伏功率波動時,儲能對整體系統(tǒng)功率波動的抑制效果。
獨立儲能并網(wǎng)系統(tǒng)建模
獨立儲能系統(tǒng)主要包括儲能變流器及控制、儲能電池的管理,以及監(jiān)控與調(diào)度管理單元等部分。 常用的變流器控制策略有PQ控制、VF控制、下垂控制、虛擬同步機控制等方式。**
根據(jù)情況,搭建儲能系統(tǒng)模型,模型中儲能及儲能換流器系統(tǒng)通過升壓變壓器接到10KV電網(wǎng),系統(tǒng)額定功率15KW,整體模型如下**
儲能系統(tǒng)整體模型
儲能并網(wǎng)主電路
控制部分采用基于PQ控制的雙閉環(huán)控制,無功給定為0,通過改變有功功率參考值的正負可實現(xiàn)儲能的充電或放電。
雙閉環(huán)PQ控制
模型中功率給定在1s時由1pu變?yōu)?1pu,可以觀測到儲能出口功率及電池SOC變化,1s前蓄電池以額定功率放電,SOC減小,1s后,電池以額定功率充電,SOC逐漸上升。
并網(wǎng)處電壓、電流、有功無功
蓄電池SOC、充放電電流、電池電壓
光儲互補系統(tǒng)建模
采用之前介紹過的三相光伏并網(wǎng)模型,光伏系統(tǒng)額定功率(光照1000,溫度25)100KW,在交流側(cè)并聯(lián)儲能系統(tǒng)。設(shè)定整體光儲系統(tǒng)額定輸出功率100KW,當外部條件發(fā)生變化時,通過對儲能的控制,使整體系統(tǒng)交流電網(wǎng)側(cè)輸出功率始終保持在1000KW。 整體仿真模型如圖所示
光儲系統(tǒng)模型
簡單協(xié)調(diào)控制部分如圖,整體額定功率減光伏輸出功率作為儲部分的參考功率
功率分配控制
當溫度25,光照1000時,光伏輸出功率為整體額定功率,此時儲部分既不發(fā)出也不吸收功率,仿真結(jié)果如下
光伏輸出功率
光儲系統(tǒng)PCC處功率
儲能輸出功率、電壓、電流
蓄電池SOC、充放電電流、電池電壓
按如下條件在模型運行過程中,手動改變外部條件,結(jié)果如下
外界條件設(shè)置
光儲系統(tǒng)PCC處功率
光伏輸出功率
儲能輸出功率、電壓、電流
蓄電池SOC、充放電電流、電池電壓
可以看出,在光伏外部條件發(fā)生變化時,光伏輸出功率隨之波動,但由于儲能的存在,整體系統(tǒng)輸出功率始終保持不變(100KW)。
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