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风能大规模开发利用,主要靠风力发电并网运行所实现,由于风能的随机性和波动性,加上风电产能的日益增多,风电对电网的影响已经变得不容忽视。因此,采用储能控制系统平抑风电功率波动的研究变得十分重要。钒液流电池(VRFB,Vanadium Redox Flow Battery)作为一种化学的能源存储技术,和传统的铅酸电池、镍镉电池相比,它在设计上有许多独特之处,性能上也适用于多种工业场合,比如可以替代油机、备用电源等。而且具有使用寿命长和以万计的充放电次数等优点,被人们大力开发研究。本文采用钒液流电池作为风电系统中的储能设备,研究其平抑风电功率波动的控制策略,并且从钒液流电池储能系统建模和对风电功率波动控制两个方面展开研究:以钒液流电池工作的基本原理为基础,详细阐述其内部结构,并对钒液流电池的电化学特性和物理特性做出相应的等效,在此基础上建立钒液流电池的等效电路模型。根据钒液流电池等效电路进行钒液流电池的建模工作,并分析钒液流电池的充放电特性,通过仿真进行钒液流电池的充放电特性测试。仿真结果证明建立的钒液流电池能够准确反映钒液流电池的充放电特性。将单台双馈感应发电机(DFIG,Double Fed Induction Generator)与电网连接,并在交流母线上通过AC/DC变流器连接储能系统的配置方式进行研究。以前馈解耦控制为基础,采用四象限运行变流器控制储能系统与交流母线的功率交换。以低通滤波器为基础,通过分析风电功率波动的频域特性,选择储能系统所平抑风电功率的频率范围,设计风力发电机输出功率的控制目标,并且由此来确定钒液流储能系统的配置容量。以某风场的实测风速和3MW风力发电机为例,通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建整个系统的仿真平台,对提出的平抑功率波动控制策略进行仿真验证。