一般在分布式發電系統中,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。儲能系統是一個可完能量存儲和釋放的系統,具有平滑過渡、削峰填谷、調頻調壓等功能。可以使太陽能、風能發電平滑輸出,減少其隨機性、間歇性、波動性給電網和用戶帶來的沖擊,確保不間斷供電。
本文主要針對光儲系統,驗證當系統中光伏功率波動時,儲能對整體系統功率波動的抑制效果。
獨立儲能并網系統建模
獨立儲能系統主要包括儲能變流器及控制、儲能電池的管理,以及監控與調度管理單元等部分。 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。**
根據情況,搭建儲能系統模型,模型中儲能及儲能換流器系統通過升壓變壓器接到10KV電網,系統額定功率15KW,整體模型如下**
儲能系統整體模型
儲能并網主電路
控制部分采用基于PQ控制的雙閉環控制,無功給定為0,通過改變有功功率參考值的正負可實現儲能的充電或放電。
雙閉環PQ控制
模型中功率給定在1s時由1pu變為-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
光儲互補系統建模
采用之前介紹過的三相光伏并網模型,光伏系統額定功率(光照1000,溫度25)100KW,在交流側并聯儲能系統。設定整體光儲系統額定輸出功率100KW,當外部條件發生變化時,通過對儲能的控制,使整體系統交流電網側輸出功率始終保持在1000KW。 整體仿真模型如圖所示
光儲系統模型
簡單協調控制部分如圖,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,此時儲部分既不發出也不吸收功率,仿真結果如下
光伏輸出功率
光儲系統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,結果如下
外界條件設置
光儲系統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,整體系統輸出功率始終保持不變(100KW)。
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