基于分布式发电和储能技术的不间断电力变电站

摘要

电力市场的发展和能源问题的关注，都促进了分布式发电和储能技术的发展，其中：风力发电系统、燃料电池发电系统和超导储能装置的发展都比较快。大电网与分布式电源相结合，在提高供电可靠性、减小系统旋转储备和有效利用能源等方面都颇具优势。即使是在分布式电源不输出功率到大电网的运行方式下，大电网-分布式电源结合的方式比较分布式电源独立供电系统而言，经济和可靠性指标也更高。可以预计，在不远将来，越来越多的小型、模块化发电单元会加入电力系统。　　本论文将新兴的发电技术：风力发电、燃料电池发电，以及新型储能技术：氢储能、超导储能装置引入传统的电力变电站，基于各分布式电源的详细模型，合理优化配置上述三种分布式电源，提出不间断电力变电站的概念，充分利用可再生的风力资源，并且使变电站的功率输出平滑、稳定、不中断。　　由于分布式电源通常有各自独立自治的控制系统，它们引入电力系统必然会增加电力系统控制运行的复杂性。当不间断电力变电站的负荷波动时，随机性较大的分布式电源，如风力发电和太阳能发电系统，它们功率输出的随机性通常会加剧整个系统的功率波动，而一些高度可控的分布式电源，如燃料电池发电系统和超导储能装置，却可以减弱整个系统的功率波动，从而使整个系统的可靠性可以得到提高。因此，不间断电力变电站的功率输出需要加以协调。　　本论文着重研究不间断电力变电站的负荷跟踪运行能力，比较其与传统电力变电站的区别。从分布式电源的通用接口模型出发，介绍不间断电力变电站的模型，分析其功率协调的机理。详细介绍了多代理技术的概念、代理的层次结构和代理间的交互策略，基于此构建不间断电力变电站多代理协调控制系统，并展望了今后研究工作的方向。　　为验证基于多代理技术的不间断电力变电站功率协调策略的有效性，基于MATLABStateflow进行了仿真试验。结果显示，本论文所提出的有功功率功率协调策略是实用的。

目录

摘要

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外的研究动态

1.2.1分布式电源应用

1.2.2分布式电源的接入系统

1.2.3分布式电源的协调控制

1.3本文的主要工作

第二章分布式发电和储能技术

2.1引言

2.2风力发电技术

2.2.1引言

2.2.2风力发电机的模型

2.2.3力发电系统的构成

2.2.4风力机接入系统仿真

2.3燃料电池

2.3.1引言

2.3.2燃料电池的工作原理

2.3.3燃料电池的优点

2.3.4燃料电池的分类

2.3.5燃料电池的燃料

2.3.6燃料电池模型

2.3.7燃料电池发电系统仿真

2.4超导储能装置

2.4.1引言

2.4.2 SMES与电网的相连方式

2.4.3 SMES的原理与数学模型

2.4.4仿真结果

2.5小结

第三章不间断电力变电站

3.1引言

3.2风力发电的储能装置

3.3不间断电力变电站的构成

3.4可行性试验

3.5SMES加入不问断电力变电站

3.6分布式电源接入系统的基本结构

3.7小结

第四章多代理系统理论

4.1引言

4.2代理的基本概念

4.2.1代理的工作环境

4.2.2代理的智能性

4.2.3代理的抽象表述

4.2.4代理的简单结构

4.2.5代理的推理能力

4.2.6代理的目的性

4.2.7代理的目标

4.3多代理系统

4.3.1多代理系统的特征

4.3.2与其它控制系统的区别

4.3.3代理间的交互原理

4.3.4代理的层次结构

4.3.5代理的任务执行机制

4.3.6冲突消解

4.4代理之间的通信

4.5多代理技术的应用范围

4.6小结

第五章功率协调策略

5.1引言

5.2电路结构

5.3功率协调系统设计

5.3.1协调系统结构设计

5.3.2代理的功能和任务设计

5.3.3协调系统实例分析

5.4仿真设计

5.5仿真结果及分析

5.6小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

研究生学习期间发表的论文情况及参加的科研工作情况

声明

致谢