王　波

(国网安徽省电力公司检修公司，合肥　230061)



互补储能系统的优化建模与控制策略

王波

(国网安徽省电力公司检修公司，合肥230061)

针对单一蓄电池储能系统功率密度低和超级电容储能系统能量密度低的问题，结合二者的特性，提出一种互补储能控制策略，从而充分发挥它们的优势。最后通过数学建模和仿真，结果表明互补储能系统在抑制可再生能源发电系统功率波动上具有明显的优势。

蓄电池；超级电容；建模；控制策略

风力发电、光伏发电系统受天气变化影响比较大，其输出功率呈现不同程度的波动性、随机性和间歇性，而电网对于接入系统中的可再生能源发电功率往往提出了非常严格的要求，例如限制其功率变化率、注入确定的功率等。因此，需要引入储能系统对可再生能源输出功率波动进行平抑，以满足系统给定的目标要求。

蓄电池储能系统具有能量密度高、功率密度小的特点，适合平抑长期平稳的小功率波动，但是在大功率波动时会出现难以响应的问题。超级电容器功率密度高但是其能量密度较低，在长时间的工作下可能会存在能量的不足，适合平抑具有短期间歇性的尖峰功率波动[1-4]。根据它们两者之间在功率和能量上的互补性特点，本文研究了蓄电池-超级电容互补储能系统及其控制策略，充分发挥二者各自的优势，克服单一储能系统存在的缺陷。

1　互补储能系统的数学建模

由于本文考虑的是数学模型，不考虑超级电容器和蓄电池的电路模型及其内部工作过程，并且在数学模型上超级电容和蓄电池储能系统是相似的[5-7]，因此可从剩余电量递推关系、充放电深度和功率约束几个角度考虑对它们进行数学建模。……