基于双向变换器的蓄电池储能在微网中的特性研究(5)
1.3 本文主要研究内容
本文的主要任务是对基于双向变换器的蓄电池储能在微网中的特性研究，即在充分理解微电网以及蓄电池储能基本概念的基础上，对于微电网内基于双向变换器的蓄电池储能系统的各组成部分做出理论分析，同时运用 建立模型，并进行仿真，以验证根植于双向变换器的蓄电池储能系统的运行特性。全文共分五章进行研究论述，主要包括以下内容：
第一章主要介绍了当今世界面临的能源问题，提出当前科技水平下解决这个问题的一个可行办法，就是发展微电网，并以此类推，介绍了国内外微电网产业的发展概况。同时简要介绍微电网中可能用到的储能技术的种类和特性，为第二章做下了铺垫。
第二章从前文提出的几种储能方式中选择了蓄电池储能，详细论述了蓄电池储能的发展以及在微电网中所起到的不可或缺的作用，概述了蓄电池的几种充放电技术。
第三章论述蓄电池从恒功率充放电技术出发，其结构的主要特征。针对蓄电池储能系统主拓扑中的双向变换器部分作了深入的分析探讨。介绍了双向储能变换器的工作原理，研究其各类电路拓扑结构，并对各类电路拓扑结构进行了分析比较，对双向储能变换器中各类元器件的参数进行了公式推导，最终确立了选择 双向变换器。在本章的最后，在 环境下对 进行了仿真。
第四章从光伏发电，风力发电等技术中选择了光伏发电做了简要的原理介绍，并基于 建立光伏发电仿真模型，对其特性进行研究。
第五章先对蓄电池储能系统中的蓄电池组件进行建模，通过选择确定了蓄电池的简要模型，再结合前文的双向DC/DC变换器，综合两者在 环境下进行仿真。
最后对本文所做的全部工作进行了总结概括，并对更进一步的研究工作进行了分析与展望。
2 蓄电池储能研究概述
2.1 蓄电池储能系统发展概况
国内的蓄电池技术发展起步较早，最早的蓄电池可以追溯到二十世纪七十年代以前，那时候的蓄电池技术还很不成熟，使用的蓄电池也是比较落后的开口式铅酸蓄电池，这类蓄电池效率较低，而且对周围环境污染较大；时至二十世纪七十年代之后，铅酸蓄电池由开口式改进为半封闭式；八十年代后，镍镉电池被投入使用，较为普遍的为小型100Ah以下，个别容量达到500Ah；随着科学技术的发展和电力系统的需求，阀控式铅酸蓄电池也被推上时代的舞台，二十世纪九十年代至今，阀控式铅酸蓄电池都凭借其稳定性好，可靠性高，方便控制和管理，对环境的污染相比而言较小等优良特性，在国内电力市场中被广泛使用。
2.2 蓄电池储能系统对微电网的作用
（1）蓄电池储能系统用以提供短时供电。当微网与公共电网处于并网运行状态时，一旦公共电网出现线路故障，微网可以通过其控制系统反馈信息并及时断开连接，进入独立运行状态，发生这种转变时，微电网中产生的功率缺额，可以通过储能系统进行弥补。天气状况对于分布式电源的影响较大，当天气状况不佳，分布式电源输出功率下降时储能系统补充供给负荷的功率缺额[9]。
（2）蓄电池储能系统可以进行电力系统的移峰填谷。电力系统中负荷偏少时，蓄电池储能系统可将多发的电能储存起来；电力系统中负荷偏多时，蓄电池储能系统向外释放电能。这样可以避免电能的浪费和系统功率不平衡。
（3）蓄电池储能系统可以在一定程度上改善电能质量。在并网运行与孤岛运行两种模式的切换中，蓄电池储能系统在文持系统功率平衡的同时，也从侧面起到了改善电能质量的目的。太阳能发电组件和风力发电组件作为微电源时，外界条件很容易对其输出功率变化产生影响，从而进一步造成电能质量下降。将它们与储能装置配合起来使用便可以解决电压突变等问题。