基于双向变换器的蓄电池储能在微网中的特性研究(2)
5.1 蓄电池储能系统数学模型 25
5.2 蓄电池储能系统 仿真 27
5.3 本章小结 30
结论..31
致谢..32
参考文献.33
1 绪论
1.1 选题的背景和意义
当下社会，随着科学技术的发展，人们的生活水平不断提高，从根源处保障着人们生活的电，以其不可或缺性被高度关注，社会对电的需求也与日俱增。最近几年，大电网凭借其得天独厚的优势快速发展，已经成为工业社会的电能心脏。然而，诸如此类的公用电网也不可避免地存在着一些缺点：设备投入资金大，可靠性不足以完全满足用户需求，运行文护难度较高等。2003年美加大停电，2005年洛杉矶大停电等等波及范围广，危害大的停电事故，也在一次又一次地提醒着我们公用电网的脆弱性。首先，伴随着电力负荷的增加，其对应的输电线路容量也变大，这产生的结果是公用电网的可靠性降低；其次，当远距离输电线路的一段发生故障，会联动影响到整个公用电网，系统的稳定性难以得到有效保证；另外，要满足远离中心城市的地区供电，需要投入大量资金设备，同时也影响到发电的灵活性。
因此，人们开始另辟蹊径，对电力系统的发展模式作出新的尝试--发展分布式电源。分布式发电用以减少电网总容量，改善电网峰谷性能，提高供电可靠性，是公用电网有力的补充和支撑。它是由分布式电源通过双向变换器向负荷供电，双向变换器在分布式发电系统中还承担了能量转换的作用。它的特点还包括易于控制，靠近负荷以提供电能，分布式电源清洁环保等。正如上面所述，分布式发电尽管存在着很多优点，但任何事情都不是完美的，分布式发电也不可避免地存在一些问题。光伏组件与风能组件所控制的风能和太阳能都是不稳定的能源，可控性差，在气候条件中出现风力降低或光照缺少时，含有风能组件和光伏组件的分布式电源便难以正常工作。
为了解决分布式电源与大电网间的矛盾，以便更加有效合理地利用分布式电源改善电力系统的可靠性及满足电力用户越来越多样化的用电需求,这里提出了一种将储能系统与可再生能源发电系统配合使用的新型电网——微电网。其是由分布式电源，储能系统，负荷以及控制系统组成。与公用电网相比，微电网易于控制，能够根据负荷的上下波动，对应地调节发电量，在一定程度上也可解决远离城市居民用电，各系统间的协调配合保证了微电网可靠性，既可以孤岛运行，也可以并网运行。
因此，关于以基于双向变换器的蓄电池储能为核心的储能系统的研究，在当前的能源形势下具有十分重要的意义，这也是本文接下来讨论和研究的重点方向。
1.2 微电网基本概念
微电网（Micro-Grid）简称为微网，作为一种新兴的网络结构，其组成部分包括分布式电源、储能系统、负荷以及控制装置等。微电网是一个能够进行自我管理、保护和控制的自治系统，既可以与外部公共电网并网运行，也可以孤岛运行。与传统意义上的公共电网相比，微电网是指多个分布式电源及其相关负载按照一定拓扑结构组成的网络，并通过静态开关与常规电网关联。 目前对于微电网的研究重点侧重于改进它的可靠性，在光伏太阳组件或风能组件接入电网时保持能量的稳定，这是实现主动式配电网的有效方式，同时也是传统电网向智能电网的过渡。
1.2.1 微电网结构 微电网的基本结构图如下：
