基于風電制氫與超級電容器混合儲能的可控直驅永磁風電機組建模與控制
摘要:針對風電機組出力波動導致電網調峰壓力較大、棄風率較高現象,提出一種基于風電制氫與超級電容器混合儲能的可控型直驅永磁風電機組的解決方案。建立了直驅永磁風電機組、制氫裝置(電解槽、壓縮機、儲氫罐)及超級電容器的數學模型,并構建一種電解槽堆與超級電容器組耦合于直驅永磁風電機組中間直流母線的結構。提出可控型直驅永磁風電機組的上層控制策略,同時推導了直驅永磁風電機組單元與混合儲能單元(電解槽、超級電容器)的控制方程。剖析可控型直驅永磁風電機組運行于各工況下的協調控制策略,并通過PSCAD/EMTDC仿真驗證所建模型的準確性及上層控制策略的有效性。結果證明:利用風電制氫與超級電容器可使直驅永磁風電機組出力可控、友好入網,減緩電網的調峰壓力,提高風能利用率。
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