微電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)研究與比較

1.95萬字 43頁 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)

摘要： 由于化石燃料的大量使用，人類生存環(huán)境日益惡化，世界各國都開始積極發(fā)展清潔能源，于是風(fēng)力、光伏等可再生清潔能源作為微電源由于其結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便、能源利用效率高的優(yōu)點(diǎn)就被廣泛接入微電網(wǎng)系統(tǒng)。但受到天氣變化等因素的影響，其輸出功率具有很強(qiáng)的間歇性和不確定性，會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性造成影響，同時(shí)還會(huì)降低電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。使用儲(chǔ)能技術(shù)為微電網(wǎng)提供能量儲(chǔ)存和功率平衡等服務(wù)，提高能源利用率、改善電能質(zhì)量、提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定性就是非常必要的。因此，本文對(duì)微電網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行的研究和比較，具體研究超級(jí)電容器和蓄電池儲(chǔ)能。
論文首先對(duì)超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析和闡述，并介紹了超級(jí)電容器經(jīng)典等效模型。超級(jí)電容器經(jīng)典等效模型結(jié)構(gòu)簡單，容易解析分析和數(shù)值計(jì)算，大幅度縮短計(jì)算機(jī)的仿真時(shí)間，被廣泛應(yīng)用于工程分析和設(shè)計(jì)。根據(jù)相關(guān)資料建立了雙向DC/DC變流器和三相PWM變換器的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上基于Matlab/Simulink動(dòng)態(tài)仿真組件構(gòu)建了“孤島運(yùn)行”下完整的超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)模型，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性?；谕瑯拥脑?，另外構(gòu)建了蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)模型，然后根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行兩者的充放電比較研究。
從兩種儲(chǔ)能方式進(jìn)行比較研究的角度來展開的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，直流母線側(cè)電壓的超調(diào)量都差不多，但蓄電池這一組達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間是0.2s，而超級(jí)電容器大約是0.1s；超級(jí)電容器電壓穩(wěn)定的時(shí)間是0.2s，而蓄電池是0.3s。蓄電池的荷電狀態(tài)（SoC）的1s變化約2%，表示其充放電時(shí)間較長。通過仿真結(jié)果的比較，驗(yàn)證了儲(chǔ)能系統(tǒng)的正確性和有效性基本上符合要求，證明儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)微電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善和系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高具有重要的意義。這兩種儲(chǔ)能技術(shù)各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，超級(jí)電容器儲(chǔ)能很有潛力；蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)成熟、使用廣泛。

關(guān)鍵詞： 微電網(wǎng) 儲(chǔ)能技術(shù) 超級(jí)電容器儲(chǔ)能 蓄電池儲(chǔ)能