平抑风电出力波动的混合储能系统优化策略

刘 佳， 孙春顺， 杨江涛， 韩立哲， 粟咏梅， 胡 宸

(1. 长沙理工大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 410114；2. 国网湖南省电力公司 检修公司，湖南 长沙 410007)

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化石能源危机与环境污染问题，使得人类对可再生能源[1]的关注与日俱增。其中风能因其清洁、产量丰富，而具有极大的开发价值。但风电出力通常具有较大的波动性，如其直接并网，将对电能质量产生影响[2]。针对风电出力的故有特点，有学者提出采用储能装置来实现风能对电网的友好接入[3]，使风能得到更好的发展。

储能装置与风电的结合，将使风电出力波动得到有效改善[4]。传统处理中，根据蓄电池能量密度大，循环充放电时间长[5]的特点，采取蓄电池单独进行作用。但风电出力随机性会造成蓄电池频繁充放电，影响其使用寿命。而实际风电波动频繁部分往往能量相对较小，单独采用蓄电池显然不够合理。而超级电容功率密度大，响应快速，循环充放电次数多[6]的特点与风电波动高频部分相适应，故而采用超级电容与蓄电池相结合的混合储能系统在平抑风电出力波动方面将拥有更大的优势。

现阶段储能装置的造价相对高昂，故制定有效的控制策略和配置合理的储能装置容量[7,8]将是平抑风电出力波动的重要内容。文献[9]在不影响蓄电池使用寿命的前提下采取超前处理手段延长超级电容的寿命；文献[10]利用随机规划建立混合储能经济模型，并以二者的荷电状态制定相应的模糊控制规则；……