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可再生能源的大规模利用为解决能源和环境问题提供了可靠且行之有效的解决方法,对社会经济可持续发展具有重要意义。风能蕴藏量丰富,风力发电技术成熟,是目前效益最好的可再生能源发电技术。但是,由于风电的间歇性及波动性,大规模风电并网会对电网的安全、稳定及调度带来很大的影响,因此对风电功率波动的平抑问题亟待解决。储能系统可以进行充放电,在平抑风电功率波动、降低风电并网难度方面有着无可比拟的作用。 本文以平抑并网风电场输出功率波动,提高风电场并网能力为目的,提出了一种以双馈风力发电机组为基础,采用集中配置储能系统的方案。对风电场输出功率波动平抑策略,蓄电池-超级电容器储能系统协调运行等问题进行了研究。 首先分析了双馈风力发电机组的数学模型与其机组结构,并与其他类型的风力发电机组进行比较,阐述了风电场中应用此种机组的优势。 其次建立了储能系统数学模型,分析了电量递推关系及相应的约束条件。比较储能系统的分散和集中配置方式。并设计了基于低通滤波原理的风电功率平抑控制策略,提出了评价平抑效果的指标,通过算例验证控制策略的有效性。 最后,分析蓄电池和超级电容这两种典型的储能系统的功率密度与能量密度,结合其各自的特点及适用条件,提出蓄电池-超级电容混合储能系统平抑风电输出功率波动的方案。研究了混合储能系统协调控制策略,并通过算例验证了混合储能系统与风电场可以有效协调运行。