随着社会的快速发展,世界各国的能源需求日益增加,石油等不可再生能源储备日益减少,各国开始越来越重视新能源的开发利用。风能作为一种开发利用早、使用范围广的绿色能源,更受到世界各国的青睐。然而,风能的随机性和波动性导致风电并网时会给电网带来巨大的冲击,使风力发电不能大规模利用,部分地区甚至出现“弃风”现象。储能技术能够较好地解决风电并网过程中的功率波动问题,故研究用于风电功率波动平抑的储能系统具有重要意义。本文采用蓄电池和超级电容组成的混合储能系统作为风电并网过程中的功率补偿装置,平抑风电功率波动,使其能够满足1分钟和30分钟尺度上的并网标准。本文研究内容主要包括:(1)基于参数自适应调整低通滤波算法的风电实时平抑策略研究。首先分析了不同时间尺度下的风电功率波动的定义,接着结合风电并网功率波动指标,搭建两个时间尺度下的风电功率波动关系模型,最后基于该模型提出变滤波系数的低通滤波算法,进而实现风电功率波动的平抑,使风电并网功率波动满足1分钟和30分钟两个不同时间尺度的波动要求。(2)混合储能系统功率分配、转移的控制策略研究。本文根据蓄电池充放电持续时间长、能量密度大和超级电容器功率密度大、响应快速、充放电次数多的特点,提出了一种基于不同时间尺度的混合储能两级协调优化控制方法。首先,采用变滤波系数的低通滤波方法来初步分配混合储能系统功率,然后再基于超级电容SOC值使用模糊控制方法完成蓄电池和超级电容的能量转移策略。(3)能够满足连续抑制风电波动要求的混合储能系统最小容量配置方法研究。首先,以最小化储能系统容量和混合储能一天的荷电变化量最小值为优化目标,以超级电容器和蓄电池的SOC为约束条件,搭建超级电容器和蓄电池的容量配置模型;其次,结合前文所述的混合储能系统控制策略和优化的PSO算法进行求解;最后,通过比较求解值,确定混合储能的最优容量配置。