Matlab Simulink 在风能储能联合系统中的应用
摘要:本文将讨论风能储能联合系统的 Simulink 建模和控制策略。我们以一个实际的三机九节点风
储联合系统为例,讨论了风能替换同步机、风能渗透率以及储能容量等关键参数对系统运行的影响。
此外,我们还介绍了储能下垂控制策略,以优化储能的输出波动性。
1. 引言
风能和储能联合系统是一种创新的能源供应方案,可以平衡风能的不稳定性并提供持续的电力输出。
在这种系统中,储能装置可以储存多余的风能,并在需要时释放以支撑电网的负荷需求。为了更好地
理解这种系统的行为,并优化其运行,则需要合适的建模和控制方法。而 Matlab Simulink 作为一
种强大的仿真工具,可以用于建立风能储能联合系统的模型,并通过优化控制策略来提高系统的稳定
性和效果。
2. 风能替换同步机和风能渗透率
在风储联合系统中,通过替换同步机来融入风能发电机组是一种常见的做法。这种做法可以提高系统
的灵活性,并允许风能发电机组输送电能到电网中。同时,风能渗透率是衡量系统中风能与总发电容
量的比例,其数值范围通常在 22%左右。通过 Simulink 建模和仿真,我们可以研究风能替换同步机
和风能渗透率对系统功率输出和稳定性的影响。
3. 储能容量与储能下垂控制
储能容量是指储能设备可以存储的风能容量,通常占风电容量的 5-15%。为了保持系统的稳定性和平
衡,储能装置需要采用适当的控制策略。其中,储能下垂控制是一种常用的策略,通过控制储能系统
的输出功率来维持系统频率和电压的稳定。Simulink 可以用于建模储能下垂控制策略,并通过仿真
研究其对储能装置输出功率波动性的影响。
4. Simulink 建模和优化控制策略
Simulink 提供了丰富的模块和工具箱,可以用于建立风储联合系统的仿真模型。我们可以使用电力
系统模块、风能发电机组模块和储能装置模块等来构建系统模型,并通过添加控制器来优化系统的运
行。控制器的选择和参数调整可以通过仿真实验和优化算法来完成,以提高系统的稳定性和响应速度
。
5. 实验结果与讨论
通过 Simulink 建模和仿真实验,我们可以得到风储联合系统在不同参数配置下的运行结果。我们可
以观察到风能替换同步机和风能渗透率对系统功率输出的影响,并验证储能下垂控制策略对储能装置
输出功率波动性的影响。此外,我们还可以通过优化控制器来提高系统的响应速度和稳定性。
6. 结论