储能技术在微网中的应用研究

摘要

随着材料技术的不断进步与电力电子技术的飞速发展，储能设备的容量、响应速度、能量密度以及效率等各个性能指标都得到了极大的提升，储能设备的性能随之有了很大的改善。现代控制理论的发展，使得储能设备的控制更加方便和灵活，因而使得其应用空间得到了很大的扩展。本文对储能设备应用于微网的途径、功能及其可行性进行了研究。
　　 首先，本文研究了微网的原理和结构，总结了微网对于其各部分的技术要求，阐述了其对于解决电力系统现存问题的重要意义，分析了储能技术在微网中的重要地位，从而建立起储能技术在微网中应用研究的整体认识，介绍了储能技术的发展现状，比较了各种储能技术的优缺点。
　　 其次，本文介绍了储能技术的原理和功能，在比较不同储能设备共同点的基础上，建立了储能系统的统一模型。本文研究了储能系统作为微电源和储能装置两种职能在微网中的应用及其可行性，得到了储能系统在微网中的应用模式及完全可行的结论，设计了相应的控制系统并研究了微网中储能系统容量大小的选择以及不同储能装置间的配合。
　　 最后，本文以SMES为例，在MATLAB提供的仿真工具SIMULINK平台下，对储能系统在微网中的具体应用进行了的仿真分析研究。本文进行了超导带材性能试验，研究了SMES的性能，建立了微网中SMES的模型及控制系统，对SMES改善负荷端电压和抑制微网功率振荡两个应用途径进行了仿真分析，研究了SMES参数对其改善电能质量的影响，评估了SMES在微网中应用的效果，得出了SMES可以很好地在微网中发挥作用的结论。