电池储能电站等值建模方法研究

摘要

随着电池储能电站规模的逐渐扩大，相关的研究工作也在接连开展。然而，在仿真研究过程中，存在储能系统模型越来越复杂的问题，进而导致在含有储能系统的电力系统仿真中，出现仿真速度越来越慢，研究工作效率下降等问题。 为解决这一问题，本文结合电池储能电站的系统结构及功率特性，以储能单元模型为基础，提出了储能系统等值模型建模方法。分别针对一般控制方式的储能系统及使用虚拟同步机控制方式的储能系统建立了两种等值判别标准。将需要等值的储能单元状态参数进行整合，合并为一个等值的储能单元。对于一般控制方式的储能系统，本文使用聚类算法进行等值划分，而对于使用虚拟同步机控制方式的储能系统，本文提出了以储能单元功率变化量之差作为储能系统的等值判别标准。结合某时刻电池储能电站相关状态参数，应用两种等值划分方法划分等值的储能单元，均取得了比较合理的结果。 随后，根据两种等值划分方法得到的结果，分别建立对应等值模型，并以光伏功率数据及光储调度数据作为仿真输入，通过 matlab/sinmulink 仿真软件进行了仿真分析。对比仿真结果中等值模型与详细模型的有功功率特性，得出了使用本文所述的等值模型可以在一定的仿真时间精度内替代详细模型的结论。 为验证所建立的等值模型的有效性，本文以储能单元状态参数的轮廓值作为聚类结果的验证方法，验证了划分结果的有效性。同时，建立了等值模型的功率特性有效性验证方法，验证了仿真结果的有效性。 针对储能系统模型结构复杂，仿真响应时间较慢的问题。通过使用本文所述的等值模型对储能系统进行仿真研究，可以降低模型的复杂程度，提高仿真的运行效率，有利于开展电池储能电站的研究工作。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景与目的

1.2 储能系统模型及其等值模型相关理论的发展概况

1.3 本文的主要研究内容

第2章 储能系统结构及功率特性分析

2.1 引言

2.2 电池储能电站电池成组方式及变流器结构分析

2.3 储能系统参数特性分析

2.4 仿真分析

2.5 本章小结

第3章 基于聚类算法的储能系统等值建模方法研究

3.1 引言

3.2 聚类算法在储能系统仿真中的应用方法研究

3.3 基于聚类算法的储能系统等值建模及仿真分析

3.4 本章小结

第4章 基于虚拟同步机控制方式的储能系统等值建模方法研究

4.1 引言

4.2 采用虚拟同步机控制方式的储能系统等值判别标准

4.3 仿真分析

4.4 本章小结

第5章 储能系统等值模型有效性验证分析

5.1 引言

5.2 等值模型有效性验证方法研究

5.3 储能系统等值模型有效性分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢