0 引言
1 有功功率补偿装置蓄能系统配置方法
1.1 基于波能装置的有功功率补偿原理
1.2 蓄能系统容量配置方法
2 能量管理控制策略
2.1 一维SOC划分区间法
表1 蓄电池能量管理一维SOC动作表Table 1 One-dimensional action of SOC in battery energy management |
调节区间 | SOC/% | 趋中功率 |
---|---|---|
正II区 | 80 ~ 100 | −PBCH |
正I区 | 60 ~ 80 | −0.5PBCH |
合理区 | 40 ~ 60 | 0 |
负I区 | 20 ~ 40 | 0.5PBCH |
负II区 | 0 ~ 20 | PBCH |
2.2 一维电压划分区间法
表2 蓄电池能量管理一维电压动作表Table 2 One-dimensional action of voltage in battery energy management |
调节区间 | 电压/V | 趋中功率 |
---|---|---|
正II区 | U > VPII | −PBCH |
正I区 | VPI < U ≤ VPII | −0.5PBCH |
合理区 | VNI ≤ U ≤ VPI | 0 |
负I区 | VNII ≤ U < VNI | 0.5PBCH |
负II区 | U < VNII | PBCH |
2.3 二维划分区间法
表3 蓄电池能量管理二维动作表Table 3 Two-dimensional action of battery energy management |
电压/V | SOC/% | ||||
---|---|---|---|---|---|
0 ~ 20 | 20 ~ 40 | 40 ~ 60 | 60 ~ 80 | 80 ~ 100 | |
U < VNII | 负II区 | 负II区 | 负I区 | 合理区 | 负I区 |
VNII ≤ U < VNI | 负II区 | 负I区 | 合理区 | 合理区 | 正I区 |
VNI ≤ U ≤ VPI | 负II区 | 负I区 | 合理区 | 正I区 | 正II区 |
VPI < U ≤ VPII | 负I区 | 合理区 | 合理区 | 正I区 | 正II区 |
U > VPII | 正I区 | 合理区 | 正I区 | 正II区 | 正II区 |
3 建模、仿真与实验
3.1 仿真模型
表4 模型参数Table 4 Model parameters |
仿真模型 | 参数 | 数值 |
---|---|---|
蓄能器 | 容积/L | 400 |
液压马达 | 排量/(mL/r) | 200 |
启动压力/MPa | 20 | |
停止压力/MPa | 10 | |
同步发电机 | 转速/(r/min) | 1 500 |
输出电压/V | 400 | |
功率/kW | 100 | |
蓄电池 | 容量/(A∙h) | 62.5 |
额定电压/V | 800 |
3.2 正I区回归合理区试验与结果分析
图4 吸收正向脉动功率能量趋中管理仿真试验:(a)发电功率与并网功率;(b)补偿装置功率;(c)闲时趋中功率;(d)有无趋中功率的电池SOC对比Fig. 4 Simulation test of energy management for absorbing positive pulsating power: (a) generation power and grid-connected power; (b) compensation device power; (c) idle convergence power; (d) comparison of battery SOC with and without convergence power |
3.3 负I区回归合理区试验与结果分析
图5 补偿负向脉动功率能量趋中管理仿真试验:(a)发电功率与并网功率;(b)补偿装置功率;(c)闲时趋中功率;(d)有无趋中功率的电池SOC对比Fig. 5 Simulation test of energy management for compensating negative pulsating power: (a) generation power and grid-connected power; (b) compensation device power; (c) idle convergence power; (d) comparison of battery SOC with and without convergence power |