王　波

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司，合肥　230061)

?

互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化建模與控制策略

王波

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司，合肥230061)

針對(duì)單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率密度低和超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)能量密度低的問(wèn)題，結(jié)合二者的特性，提出一種互補(bǔ)儲(chǔ)能控制策略，從而充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢(shì)。最后通過(guò)數(shù)學(xué)建模和仿真，結(jié)果表明互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)在抑制可再生能源發(fā)電系統(tǒng)功率波動(dòng)上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

蓄電池；超級(jí)電容；建模；控制策略

風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)受天氣變化影響比較大，其輸出功率呈現(xiàn)不同程度的波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性，而電網(wǎng)對(duì)于接入系統(tǒng)中的可再生能源發(fā)電功率往往提出了非常嚴(yán)格的要求，例如限制其功率變化率、注入確定的功率等。因此，需要引入儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)可再生能源輸出功率波動(dòng)進(jìn)行平抑，以滿足系統(tǒng)給定的目標(biāo)要求。

蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有能量密度高、功率密度小的特點(diǎn)，適合平抑長(zhǎng)期平穩(wěn)的小功率波動(dòng)，但是在大功率波動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)難以響應(yīng)的問(wèn)題。超級(jí)電容器功率密度高但是其能量密度較低，在長(zhǎng)時(shí)間的工作下可能會(huì)存在能量的不足，適合平抑具有短期間歇性的尖峰功率波動(dòng)[1-4]。根據(jù)它們兩者之間在功率和能量上的互補(bǔ)性特點(diǎn)，本文研究了蓄電池-超級(jí)電容互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制策略，充分發(fā)揮二者各自的優(yōu)勢(shì)，克服單一儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的缺陷。

1　互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模

由于本文考慮的是數(shù)學(xué)模型，不考慮超級(jí)電容器和蓄電池的電路模型及其內(nèi)部工作過(guò)程，并且在數(shù)學(xué)模型上超級(jí)電容和蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是相似的[5-7]，因此可從剩余電量遞推關(guān)系、充放電深度和功率約束幾個(gè)角度考慮對(duì)它們進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。

1.1儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余電量計(jì)算

剩余電量即荷電狀態(tài)是儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電能力的重要標(biāo)志，它在充放電過(guò)程中不斷地發(fā)生變化，其變化量與該時(shí)間段內(nèi)充放電功率、自放電率以及充放電效率有關(guān)，通過(guò)測(cè)量超級(jí)電容和蓄電池端電壓可以估計(jì)其荷電狀態(tài)[8]。其電量的遞推關(guān)系如下：

(1)

(2)

式中SOCES(t)——第t個(gè)時(shí)段結(jié)束時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余電量；SOCES(t-1)——第t-1個(gè)時(shí)段結(jié)束時(shí)剩余電量；δES表示儲(chǔ)能系統(tǒng)自放電率，%/min；PES——儲(chǔ)能系統(tǒng)充、放電功率大小，MW，大于0表示放電，反之表示充電；ηES,c和ηES,d——儲(chǔ)能系統(tǒng)充、放電效率的大小，%，通常超級(jí)電容的充放電效率高達(dá)95%，蓄電池的充放電效率在80%～90%；EES儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定容量，MWh。

1.2充放電深度限制

為了保證蓄電池和超級(jí)電容的持續(xù)正常工作，需要根據(jù)它們的充放電深度進(jìn)行剩余電量的限制：

SOCES，max≤SOCES(t)≤SOCES，max

(3)

SOCES，min=1-DODESSOCES，max=DOCES

(4)

式中SOCES,min，SOCES,max——儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量約束下限和上限；DOCES，DODES——儲(chǔ)能系統(tǒng)的限定充電深度和放電深度，蓄電池一般取DODB=0.8，DOCB=0.85，超級(jí)電容DODSC=0.85，DOCSC=0.95。同時(shí)為了保證開(kāi)始就能夠充放電，通?？扇∈Ｓ嚯娏砍踔礢OCES(0)=(0.0.6)EC。

1.3最大脈沖充放電功率約束

儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大充放電功率允許值由當(dāng)前剩余電量和最大脈沖充放電持續(xù)功率決定

(1)充電過(guò)程

Pc，mac(t)=

(5)

(2)放電過(guò)程

(6)

式中Pc,max(t)，Pd,max(t)——第t個(gè)時(shí)段儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大充、放電功率允許值，MW；PmaxC，PmaxD——儲(chǔ)能系統(tǒng)最大脈沖充、放電持續(xù)功率，MW。

對(duì)于新型儲(chǔ)能電池可?。?/p>

PmaxC，B=Pn，B，PmaxD，B=Nmax，BDPn，B

PmaxC，SC=Nmax，SCCPn，SC

PmaxD，SC=Nmax，SCDPn，SC

(7)

式中Pn,B，Pn,SC——電池和超級(jí)電容額定功率，MW；Nmax,BD——電池的最大放電脈沖系數(shù)，1.5～2。

而超級(jí)電容通?？梢陨疃瘸浞烹?，其最大充放電功率可達(dá)幾倍甚至數(shù)十倍的額定額定功率，因此Nmax,SCC和Nmax,SCD數(shù)值較大。

2　互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略

2.1可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的控制目標(biāo)

可再生能源發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)公共連接點(diǎn)與大電網(wǎng)連接，因此需要降低其輸出功率的波動(dòng)以減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。對(duì)于安裝在可再生能源出口側(cè)的互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，在聯(lián)絡(luò)線功率給定時(shí)，需要實(shí)時(shí)跟蹤發(fā)電功率變化，對(duì)功率波動(dòng)進(jìn)行平抑，最大限度地滿足目標(biāo)要求[9-10]。

控制目標(biāo)：

min：f=[PT(t)+PESS(t)-PR(t)]2

(8)

式中PR(t)——t時(shí)刻可再生能源發(fā)電系統(tǒng)輸出功率；PT(t)——聯(lián)絡(luò)線給定功率；PESS(t)——互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)總功率，PESS(t)>0時(shí)表示放電，反之充電。

由于儲(chǔ)能系統(tǒng)由蓄電池和超級(jí)電容器共同組成，于是有：

PESS(t)=PB(t)+PSC(t)

(9)

式中PB(t)，PSC(t)——互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池和超級(jí)電容的充放電功率大小。

2.2儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制策略

由于蓄電池儲(chǔ)能的容量?jī)?yōu)勢(shì)，適合平抑長(zhǎng)期小功率波動(dòng)，而超級(jí)電容具有功率密度大，能夠應(yīng)對(duì)尖峰大功率波動(dòng)，并且響應(yīng)速度快。結(jié)合二者能量和功率上的互補(bǔ)性，為可再生能源發(fā)電系統(tǒng)配置較大容量的蓄電池儲(chǔ)能和小容量的超級(jí)電容儲(chǔ)能，利用超級(jí)電容器作為蓄電池的功率輔助和緩沖器，在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)功率平抑過(guò)程中出現(xiàn)大功率充放放電時(shí)，盡可能地優(yōu)先使用超級(jí)電容，其他時(shí)刻主要使用蓄電池。這樣既能發(fā)揮蓄電池平抑長(zhǎng)期平穩(wěn)小功率波動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能充分利用超級(jí)電容響應(yīng)低頻大功率波動(dòng)的長(zhǎng)處，這里采取如下控制策略來(lái)協(xié)調(diào)二者之間的配合：

2.2.1放電過(guò)程

由于超級(jí)電容最大允許放電功率遠(yuǎn)大于蓄電池最大允許放電功率，所以根據(jù)超級(jí)電容的剩余電量SOCSC實(shí)時(shí)信息采取如下放電控制：

(1)PESS(t)≥PSCDmax，即放電功率很大時(shí)，超級(jí)電容以最大放電功率來(lái)放電，剩余部分由蓄電池承擔(dān)，于是有：

PSCD(t)=PSCmax

(10)

PBD(t)=PESS(t)-PSCmax

(11)

(2)PBmax≤PESS(t)

SOCSC≥0.8，即超級(jí)電容剩余電量比較大時(shí)，優(yōu)先使用超級(jí)電容來(lái)放電，而蓄電池不工作，此時(shí)有：

PSCD(t)=PESS(t)

(12)

PBD(t)=0

(13)

SOCSC<0.8時(shí)，蓄電池使用其最大允許功率來(lái)放電，剩余部分由超級(jí)電容來(lái)輔助承擔(dān)，此時(shí)有

PBD(t)=PBDmax

(14)

PSCD(t)=PESS(t)-PBD(t)

(15)

(3)PESS(t)

PBD(t)=PESS(t)

(16)

PSCD(t)=0

(17)

2.2.2充電過(guò)程

與放電過(guò)程相似，由于超級(jí)電容最大允許放電功率遠(yuǎn)大于蓄電池最大允許充電功率，在儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí)，應(yīng)根據(jù)超級(jí)電容的剩余電量SOCSC大小，協(xié)調(diào)而二者的充電功率分配，出現(xiàn)大功率充電時(shí)盡可能地使用超級(jí)電容。

(1)PESS(t)≤-PSCCmax，即充電功率很大時(shí)，超級(jí)電容以最大充電功率來(lái)充電，剩余部分由蓄電池承擔(dān)，于是有：

PSCC(t)=-PSCCmax

(18)

PBC(t)=PESS(t)+PSCCmax

(19)

(2)-PSCCmax≤PESS(t)<-PBCmax，這時(shí)根據(jù)超級(jí)電容當(dāng)前剩余電量分以下兩種情況控制：

SOCSC≤0.4，即超級(jí)電容剩余電量較小時(shí)，優(yōu)先使用超級(jí)電容來(lái)充電，剩余部分進(jìn)入蓄電池，此時(shí)有：

PSCC(t)=PESS(t)

(20)

PBC(t)=0

(21)

SOCSC>0.4時(shí)，蓄電池以最大允許充電功率來(lái)充電，而剩余部分進(jìn)入超級(jí)電容，此時(shí)有：

PBC(t)=-PBCmax

(22)

PSCC(t)=PESS(t)-PBC(t)

(23)

(3)PESS(t)>-PBCmax，即充電功率較小時(shí)，則直接使用蓄電池來(lái)充電，超級(jí)電容不工作，于是有：

PBC(t)=PESS(t)

(24)

PSCC(t)=0

(25)

式中PBC(t)，PBD(t)——t時(shí)刻蓄電池充電、放電功率；PBCmax，PBDmax——蓄電池的最大允許充電、放電功率；PSCC(t)，PSCD(t)——t時(shí)刻超級(jí)電容充電、放電功率；PSCCmax，PSCDmax——超級(jí)電容最大允許持續(xù)充電、放電功率；SOCSC、SOCB——超級(jí)電容和蓄電池的剩余電量。

通過(guò)控制策略，可以使得蓄電池始終工作在合理的充放電功率范圍內(nèi)，避免了深度充放電，而超級(jí)電容器根據(jù)實(shí)時(shí)的剩余電量情況，工作于大功率充放電場(chǎng)合，同時(shí)能夠避免頻繁工作容量上的不足。它們之間的配合有效緩解了蓄電池的充放電壓力。

3　算例分析

選取某可再生能源發(fā)電系統(tǒng)為例，其輸出功率以及聯(lián)絡(luò)線給定功率如圖1所示。儲(chǔ)能系統(tǒng)的參數(shù)如下：

(1) 蓄電池1參數(shù)：額定容量EB：3.28 MWh，最大持續(xù)充電功率為3.28 MW，最大持續(xù)放電功率為6.56 MW，蓄電池初始電量為SOCB(0)=0.6。

(2) 蓄電池2參數(shù)：額定容量EB：3.0 MWh，最大持續(xù)充電功率為3.0 MW，最大持續(xù)放電功率為6.0 MW，；蓄電池初始電量為SOCB(0)=0.6。

(3) 超級(jí)電容參數(shù)：額定容量EC：274.2 kW·h，最大持續(xù)充電功率為27.42×103kW，最大持續(xù)放電功率為27.42×103kW，超級(jí)電容初始電量為SOCSC(0)=0.5。

圖1　可再生能源發(fā)電功率和聯(lián)絡(luò)線給定發(fā)電功率曲線

根據(jù)控制目標(biāo)和儲(chǔ)能系統(tǒng)模型中約束條件，進(jìn)行了單一蓄電池、超級(jí)電容和二者聯(lián)合組成的互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的仿真，結(jié)果如下。

3.1單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真結(jié)果

選取蓄電池1作為儲(chǔ)能系統(tǒng)，進(jìn)行仿真，平抑后功率曲線以及蓄電池剩余電量SOCB分別如圖2、圖3所示。

圖2　單一蓄電池儲(chǔ)能平抑后功率曲線

圖3　單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑前后功率偏差對(duì)比

由圖2、圖3可以看出，當(dāng)使用單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，平抑后的可再生能夠能源發(fā)電系統(tǒng)輸出功率與平抑目標(biāo)相比，存在很大的波動(dòng)，控制目標(biāo)f=1 073.577 MW2，這并不是蓄電池容量配置不足引起的，而是由充放電功率上的限制造成的。由于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)最大允許充放電功率的較小，在出現(xiàn)大功率充放電時(shí)，蓄電池不能夠完全響應(yīng)，許多平抑目標(biāo)外的功率偏差不能被其消除。

單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量SOCB變化曲線如圖4所示。

圖4　單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量SOCB變化曲線

由圖4可以看出，由于在平抑功率波動(dòng)過(guò)程中，蓄電池多次以最大允許持續(xù)充放電功率工作，蓄電池的剩余電量SOCB整體變化較大，同時(shí)呈現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢(shì)，這主要是因?yàn)樾铍姵氐淖畲笤试S充電功率較小，許多目標(biāo)外的充電功率沒(méi)能得到充分吸收，而最大允許放電功率較大，蓄電池整體呈現(xiàn)放電狀態(tài)。

如若利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到平抑目標(biāo)，根據(jù)電池的初始電量SOCB(0)=0.6以及工作過(guò)程的最大充放電功率限制，至少需要配置的蓄電池容量為EB=6.0 MWh，這樣會(huì)給整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)造成一定的容量冗余。

3.2單一超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真結(jié)果

選取前面所給超級(jí)電容作為儲(chǔ)能系統(tǒng)，平抑后功率曲線和超級(jí)電容SOCSC見(jiàn)圖5、圖6。

圖5　單一超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑后功率曲線

圖6　單一超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑前后功率偏差對(duì)比

圖5、6表明，雖然超級(jí)電容的允許充放電功率大，目標(biāo)外的功率偏差也都在其自身的功率約束范圍內(nèi)，但是因?yàn)槌?jí)電容容量上的限制，其大功率充放電的優(yōu)勢(shì)也沒(méi)能得到完全的發(fā)揮。因此，整個(gè)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)平抑的輸出功率也存在很大的波動(dòng)，控制目標(biāo)f=2 191.347 MW2。

單一超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量SOCSC變化曲線如圖7所示。

圖7　單一超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量SOCSC變化曲線

由圖7可以看到，在平抑功率波動(dòng)的過(guò)程中，超級(jí)電容的SOCSC變化很大，頻繁地達(dá)到0.95和0.15，這是因?yàn)槿萘可系牟蛔闶沟闷湓诮?jīng)歷短時(shí)的大功率充電或者放電，都非常容易地達(dá)到剩余電量SOCSC約束的上限或者下限。

如若利用超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到平抑目標(biāo)，根據(jù)超級(jí)電容的初始電量SOCSC(0)=0.6以及工作過(guò)程的電量約束，至少需要配置的超級(jí)電容容量為ESC=2.42 MW·h，由于超級(jí)電容高昂的成本，這樣的配置是極其不合理的。

3.3互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真結(jié)果

以蓄電池2和超級(jí)電容聯(lián)合構(gòu)成互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)，平抑后可再生功率輸出功率如圖8所示，互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池和超級(jí)電容剩余電量分別如圖9、圖10所示。

圖8　互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑后功率曲線

圖9　互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池SOCB變化曲線

圖10　互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)中超級(jí)電容SOCSC變化曲線

由圖8可以看出，將蓄電池和超級(jí)電容聯(lián)合組成互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)后，與單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，雖然整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的總?cè)萘炕鞠嗤?，但是其平抑效果有了非常明顯的改善，控制目標(biāo)僅為f=2.073 3 MW2，平抑后的可再生能源輸出功率幾乎能夠與平抑目標(biāo)保持一致，只是在極少數(shù)時(shí)刻因?yàn)槌?jí)電容由于連續(xù)大功率工作容量限制，引起出現(xiàn)小功率的波動(dòng)，但是功率波動(dòng)最大只有0.5 MW。與單一超級(jí)電容或者蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)之所以能夠達(dá)到這種平抑效果，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)所給充放電策略的有效協(xié)調(diào)了二者之間的配合：根據(jù)超級(jí)電容的實(shí)時(shí)剩余電量信息，在超過(guò)蓄電池最大允許充放電功率時(shí)盡可能地優(yōu)先使用超級(jí)電容，這樣就避免了蓄電池大功率充放電的可能性，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池始終工作在其功率的約束范圍內(nèi)，發(fā)揮其容量上的優(yōu)勢(shì)；超級(jí)電容主要應(yīng)對(duì)尖峰大功率波動(dòng)，最大限度地發(fā)揮了功率優(yōu)勢(shì)，而且工作在容量的約束范圍之內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)單一儲(chǔ)能系統(tǒng)存在能量或者功率上的不足限制其難以達(dá)到平抑目標(biāo)。

由圖9表明，蓄電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余電量SOCB不僅始終在其約束范圍內(nèi)，同時(shí)由于超級(jí)電容在功率上的輔助，整個(gè)過(guò)程中SOCB是一個(gè)比較平穩(wěn)的范圍內(nèi)變化，終止時(shí)刻蓄電池的剩余電量SOCB依然維持在0.6左右，能夠保證下一個(gè)時(shí)間段的正常工作。而通過(guò)圖10可以看出，由于超級(jí)電容是作為蓄電池大功率充放電的緩沖器，其剩余電量SOCSC變化較為劇烈，但是整個(gè)過(guò)程基本上也是維持在0.109 5的約束范圍內(nèi)，只有少數(shù)幾個(gè)點(diǎn)由于連續(xù)充電達(dá)到了剩余電量上限。

4　結(jié)語(yǔ)

針對(duì)風(fēng)力和太陽(yáng)能構(gòu)成的可再生能源系統(tǒng)發(fā)電功率波動(dòng)問(wèn)題，本文研究了蓄電池-超級(jí)電容互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的平抑目標(biāo)要求，給出了相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制策略，并且與單一蓄電池或者超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比。算例和仿真結(jié)果表明，互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以在一定程度上克服蓄電池?zé)o法應(yīng)對(duì)大功率波動(dòng)而超級(jí)電容無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作的缺陷，充分發(fā)揮它們各自在能量、功率上的優(yōu)勢(shì)。

[1]張國(guó)駒，唐西勝，齊智平．平抑間歇式電源功率波動(dòng)的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，35(20)：24-28.

ZHANG Guo-ju,TANG Xi-sheng,QI Zhi-ping.Design of a Hybrid Energy Storage System on Leveling off Fluctuating Power Outputs of Intermittent Sources[J].Automation of Electric Power Systems,2011,35(20):24-28.

[2]張國(guó)駒，唐西勝，齊智．超級(jí)電容器與蓄電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在微網(wǎng)中的應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34(12)：85-89.

ZHANG Guo-ju,TANG Xi-sheng, QI Zhi-ping.Application of Hybrid Energy Storage System of Super-capacitors and Batteries in a Microgrid[J].Automation of Electric Power Systems,2010,34(12):85-89.

[3]于芃，周瑋，孫輝，等．用于風(fēng)電功率平抑的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31(17)：127-132.

YU Peng,ZHOU Wei,SUN Hui,et al.Hybrid Energy Storage System and Control System Design for Wind Power Balancing[J].Proceedings of the CSEE,2011,31(17):127-132.

[4]于芃，趙瑜，周瑋，等．基于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的平抑風(fēng)電波動(dòng)功率方法的研究[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39(24)：35-40.

YU Peng,ZHAO Yu,ZHOU Wei,et al.Research on the method based on hybrid energy storage system for balancing fluctuant wind power[J].Power System Protection and Control,2011,39(24):35-40.

[5]丁明，林根德，陳自年，等．一種適用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略[J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32(7)：1-7.

DING Ming,LIN Gen-de,CHEN Zi-nian,et al.A Control Strategy for Hybrid Energy Storage Systems[J].Proceedings of the CSEE,2012,32(7):1-7.

[6]DESHMUKH M K，DESHMUKH S S．Modeling of hybrid renewable energy system[J]． Renewable and Sustainable Energy Reviews，2008，12(1)：235-249.

[7]丁明，徐寧舟，畢銳．負(fù)荷側(cè)新型電池儲(chǔ)能電站動(dòng)態(tài)功能的研究[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2011，31(5)：1-7.

DING Ming,XU Ning-zhou,BI Rui,et al.Dynamic model of new-type battery energy storage system at demand side[J].Electric Power Automation Equipment,2011,31(5):1-7.

[8]丁明，徐寧舟，林根德．電池儲(chǔ)能電站靜態(tài)功能的研究[J]．電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，27(10)：242-247.

DING Ming, XU Ning-zhou, LIN Gen-de.Static Function of the Battery Energy Storage System[J]Transactions of China Electrotechnical Society,2012,27(10):242-247.

[9]丁明，徐寧舟，畢銳，等．基于綜合建模的3類電池儲(chǔ)能電站性能對(duì)比分析[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，35(15)：34-39.

DING Ming,XU Ning-zhou,BI Rui,et al.Modeling and Comparative Study on Multiple Battery Energy Storage Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2011,35(15):34-39.

[10]張野，郭力，賈宏杰，等．基于平滑控制的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理方法[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36(16)：36-41．

ZHANG Ye,GUO Li,JIA Hong-jie,et al.An Energy Management Method of Hybrid Energy Storage System Based on Smoothing Contro[J].Automation of Electric Power Systems,2012,36(16):36-41.

(本文編輯：趙艷粉)

Optimization Modeling and Control Strategy of Complementary Energy Storage System

WANG Bo

(State Grid Anhui Maintenance Company, Hefei 230061, China)

To solve the low power density problem of single battery energy storage system and low energy density problem of super-capacitor energy storage system, this paper proposed a complementary storage control strategy based on the combination of the two properties to maximize their strengths.And finally through mathematical modeling and the simulation, results show that the complementary energy storage system in supressing power fluctuatios of renewable energy generation system has obvious advantages.

Battery;Super-capacitor;Modeling;Contral Strategy

10.11973/dlyny201604013

王波(1988)，男，工程師，主要研究電網(wǎng)運(yùn)行與控制，新能源發(fā)電技術(shù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化建模與控制。

TM73

A

2095-1256(2016)04-0465-06

2016-03-11