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在大气污染治理、能源结构调整需求下,清洁能源得到前所未有的发展机遇,其在国内能源生产和消费中所占的比重不断增加。我国风力资源相当丰富,且风力发电技术在各种新能源发电技术当中最为成熟,所以风力发电已成为众多新能源发电中最具有大规模开发和商业化的发电方式。但是由于风电功率的波动性和间歇性,其大规模接入给电网的频率和电压稳定性控制等带来了一系列问题。因此如何减少其波动性成为影响风电发展的关键节点。 储能技术的快速响应特性和功率流动的双向性使得它们作为风电并网支撑或辅助功能的提供者,能够有效地对风电功率波动进行迅速平抑。当前储能系统成本较高,因此如何经济有效地对其进行配置和控制策略的制定,成为其应用于风电场并网环节的关键。 本文首先基于实测风电场数据分析,得出了风电波动所具有的区域特性和时间尺度特性,从时域和频域两个角度分析了其波动特点。结合电池和超级电容器不同出力特性,建立了相应的储能模型。 其次设计了两种储能电源集总式并网的并联拓扑结构。结合风电系统中风机馈线接入的结构特点,建立以双馈感应风机为基础、以充放电控制器为中心、集中配置混合储能系统的柔性风力发电系统模型。 在所搭建的控制结构和元器件设计的基础上,结合电池和超级电容器的出力特性,基于低通滤波法和峰谷平缓方法,提出了二次平抑分配策略和考虑荷电状态的混合储能协调控制策略。 对储能的容量和选址进行了优化配置。构建了基于平抑效果和储能成本指标的优化目标函数、考虑SOC和储能特性的约束条件,通过多目标粒子群算法进行优化;并考虑风场集群效应,对集群中多个风电场的平抑用储能系统进行选址优化,以使其经济性更优。 同时,对于提出的平抑控制策略和优化配置方法,通过Matlab平台进行仿真和算例分析,验证了其有效性,并得出了较优的容量组合。