N031分布式发电系统中蓄电池的建模与并网特性仿真.pdfVIP

分布式发电系统中蓄电池的建模与并网特性仿真 孙辉，吴红斌 （合肥工业大学电气与自动化工程学院 230009 合肥） 摘要：利用储能技术储存电量，使得电能不必同时完成发电、 式发电系统中有三方面的作用[2]：一可以起到稳定 输电、配电和用电四个步骤，同时这也将有助于研究完全自 供电的作用，当用户负荷增大时，蓄电池系统给用 动化的供电系统。本文介绍了蓄电池储能技术在电力系统中 户供电，当用户负荷减少时，蓄电池系统可存储 的应用，并结合分布式发电技术，介绍了适用于电力系统中 DG 机组多余的电能，这样就可以减少对 DG 机组的 的几种蓄电池数学模型。最后利用MATLAB/SIMULINK 对 容量要求，DG 机组的输出功率仍能维持在一个较 蓄电池的动态模型以及蓄电池的并网控制进行了仿真。 好的水平；二可以为 DG 系统提供备用，在没有阳 关键词：分布式发电；蓄电池建模；并网控制 光照射时太阳能电站或风力发电机组在无风的情 0 引言 况下不能产生电能，蓄电池系统可为这段时间提供 由于缺乏有效的能够储存大量电能的设施，使 电力，在太阳强度大或风力过大时还可以存储能 得电力系统的发电、输电、配电和用电必须同时完 量，保证分布式电源的稳定输出；三还可以提高 成，这就要求系统始终处于动态的平衡状态中。随 DG 机组的可调度性，对于不可调度的 DG 电源（光 着大功率逆变器的出现，储能单元和逆变器组成的 伏发电、风力发电），蓄电池储能系统可以提高机 储能系统可以直接连接到分布式电源侧，构成分布 组的可调度性，实现与大电网并网运行。 式电力系统；同时，还可以连接在电网的发电侧， 2 蓄电池模型及仿真 有效提高发电机的稳定性和供电质量。并为研究智 蓄电池作为分布式发电系统的主要储能设备, 能电网的全自动化供电网络提供了能量控制环节。 它的荷电状态(SOC)以及对蓄电池的端电压的预 电力系统中的储能单元种类繁多，常用的有蓄 测是整个DG单元的发电规划和经济平衡问题的重 电池储能、飞轮储能、超导储能、超级电容储能等。 要环节。通过对电池合理的管理可以充分利用电池 本文主要研究蓄电池储能系统在分布式系统中的 有限的能量,避免过放电对电池造成的损坏。电池 应用。在介绍了几种蓄电池的数学模型后，利用 管理系统应具有数据采集、安全控制等功能,但最 MATLAB/SIMULINK 对蓄电池的动态模型以及蓄 主要的是对电池的剩余容量的估计和预测。所以， 电池的并网控制进行了仿真，分析了蓄电池在分布 为便于分布式发电系统的运行和规划，须建立合适 式发电系统中的应用前景。 的蓄电池模型来预测这些外部特性。 1 蓄电池在系统中的应用 蓄电池模型的难点在于，它的端电压、荷电状 作为一种比较适合电力系统使用的储能单元， 态(SOC)受充放电电流、温度、电池健康状态、电 蓄电池储能系统在电力系统中有着极为广泛的应 池极化分层和充放电率等参数的影响很大，而且这 用前景，它可以对接入点的有功功率和无功功率进 些参数往往是相互影响、呈高度非线性的关系，所 行调节，以此来提高系统的运行稳定性、提高电能 以蓄电池的模型很难建立在一种简单而有效的数 质量，甚至发挥电力调峰的作用[1]。蓄电池储能系 学方法基础上。 统接在发电侧，主要是用来提高发电