分布式发电系统储能优化配置.pdf

华北电力大学硕十学位论文摘要分布式电源并网产生很多问题,根本原因在于其出力的间歇性和随机性。储能装置具有快速的功率吞吐和灵活的四象限运行能力,在分布式系统中引入储能环节,不仅能促进可再生能源的应用,还可提高分布式电源运行稳定性、维持系统频率和电压稳定、补偿负荷随机波动等。目前,分靠式发电储能系统容量配置及功率选择大多从经济性角度出发,或由预测的累积误差来确定,很少有从预测功率与分布式电源平滑输出功率间的关系出发,来配置储能容量和控制储能充放电,并且对不同类型储能系统协调控制的研究还不完善。本文首先在深入分析影响风电机组、太阳能光伏电池等分布式电源功率预测精度的主要因素的基础上,建立了基于最小二乘支持向量机理论的分布式发电功率预测模型,并针对分布式电源出力的随机性,以储能补偿分布式电源实际输出有功功率与平滑功率间的差额,代替了传统储能容量配置保持发用电供需平衡的补偿方案,提高了功率预测精度,减小了储能安装容量。其次,一方面,提出了储能补偿实际光伏输出功率与预测功率的误差,使含分布式电源的局部配网潮流曲线严格按照计划推进,协调电力系统制定日发电量计划;另一方面,以储能补偿实际光伏输出功率与平滑功率的差额,提出了晴空光伏输出功率变化率为约束的平滑方法,可提前获得储能充放电控制量,减小光伏出力随机性对电力系统的影响。再次,结合超级电容器高功率密度和蓄电池高能量密度的互补特性,设计了一种基于储能补偿功率预测,并考虑蓄电池荷电状态和超级电容器充放电电压限制的有功控制策略。最后,在MATLAB中编制了分布式电源功率预测算法,实现了储能提高分布式电源出力预测精度、减小自身容量的设想;通过在PSCAD中建立了混合储能系统仿真模型,验证了储能容量优化配置以及混合储能控制器设计的有效性。关键词:分布式电源;功率预测;最小二乘支持向量机;储能容量优化;混合储能控制华北电力大学硕十学位论文 Abstract The essential reasons of problems caused by grid—connected distributed generation(DG)are the intermittent and random fast pensation and flexible four-quadrant operation,the energy storage can not only promote theapplication ofrenewable energy,but alsomaintain thesecurity ofpower system·Currently,the capacity optimization ofenergy storage was mostly from the economic point ofview or the cumulative forecasting scholars have researched the relationship between prediction and smoothed power of DG,to optimize the capacity and control the charging/discharging of different type of energy storage incoordination contr01. Firstofall,thepower prediction model based on least square suppoft vector machine(LS SVM)is constructed by factors which impact the power output. Secondly,instead ofthetraditional capacity construction case,the smoothed case that used energy storage pensate thedifference between actualand smoothed power the one hand,in order pensate theforecasting error' anew method thattaking theenergy storage pensate thedifference between actual and prediction power,has been the other order to mlmmlze the randomness,a new smoot