永磁直驱风力发电混合储能系统功率控制策略的研究与仿真开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着环保意识深入人心，以及日益短缺的各种一次能源，风能这种清洁，环保，高效的能源逐渐被利用，风能是一种可再生无污染资源，在地球上分布广泛，全球的风能越为27.4亿mw，其中可以利用的风能为2亿mw，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国的风能储备十分丰富，如果能充分的利用这些风能，能带来巨大的经济效益。目前，欧美在风力发电上处于领先地位，中国，印度和日本等国家也在积极开发和应用风能资源。近几年来，风电日益发展，我国风力发电建设研究和控制环节技术还没有跟上发达国家的脚步。

由于风能资源本身的波动性，由风力发出的电能也具有波动性，将大量风能接入电场，将会对电网的电能质量，电压稳定，电网调度以及系统设备产生负面的影响。在一般情况下，如果电网发生故障，风电机组就会采取自动脱离电网的方式来保障自身的安全，这可能会使电网故障加剧，造成电网电压和频率的崩溃，为此，在风电系统中配置一定容量的储能装置将会有平抑功率波动、提高低电压穿越能力、维持发电和负荷动态平衡、保持电压和频率稳定的作用，对于离网型风力发电系统来说，由于风能的随机性和间隙性，如果要保持对用户的持续供电，则必须配备一定容量的储能装置。在风力出力较大时，除了向负荷供电之外，可将多余的风电存储在储能装置中；在风电出力较小时，再将储能装置中存储的能量释放出来并转换为电能，向负荷供电，实现风力发电系统安全、经济、高效、优质地运行。

目前国内外主流储能技术有很多，文献[10]和[11]提出利用飞轮储能系统及其变换器控制策略设计来维持直流侧电压的稳定，并向电网提供一定程度的无功支持，但是这种方法控制复杂，相对成本较高。文献[16]在直流侧增加新型钒氧化还原液流电池(vrb)储能装置来平抑输出功率，但是没有对直流侧过电压保护以及故障条件下无功支撑问题进行研究。文献[6]提出运用超级电容器储能装置解决永磁直驱风机低电压穿越过程中出现的直流侧过电压以及为电网提供无功支撑的问题，另外还有如压缩空气储能、抽水储能、超导储能等各种储能方式。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容:

本文比较了各种储能装置的优缺点，主要研究永磁直驱风力机系统的运行原理，控制原理，设计了一种蓄电池和超级电容器相结合，组成混合储能系统，并且提供了基于混合储能的直驱风力发电系统的直接功率控制的策略，并且在matlab上进行仿真。

研究的基本目标:

3. 研究计划与安排

第一周翻译外文文献

第二周查阅资料，了解国内外对该课题的研究现状

第三周完成并上传开题报告内容，格式规范，无错字、别字

4. 参考文献（12篇以上）

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