风电平抑新策略：混合储能与桨距角协同控制

本文主要探讨了一种创新的风电功率波动平抑方法，结合了储能系统与桨距角协调控制策略。在风力发电系统中，风能的不稳定性是其大规模应用的一个挑战，风电输出功率受气象条件和地理环境影响，具有显著的波动性和间歇性。为解决这个问题，研究者提出了在风电系统中配置混合储能系统，包括蓄电池和超级电容器，以有效平滑风电功率。 文章的核心技术是采用了滑动平均值算法来预测风电输出的期望功率，这有助于减少随机波动。通过Mamdani型模糊控制器，动态调整滤波器的时间常数，实现了可变滤波，进一步提升了平抑效果。同时，为了克服滤波器的延迟效应，Takagi-Sugeno型模糊控制器被用来调整蓄电池的参考功率值，以优化混合储能系统的内部协调控制，确保补偿功率的合理分配。 文章还强调了储能系统荷电状态（SOC）的管理，通过与风力发电机的桨距角功率调节相结合，实现了风电和储能的协同控制。这种方法使得风力发电的功率调节不仅依赖于储能系统的性能，还依赖于风力发电机的直接干预，从而提高了整体的功率平抑效率。这种创新的控制机制旨在避免储能设备过度充电或放电，提高能源利用率和系统的经济性。 混合储能系统的双馈风机发电系统是研究的核心平台，其设计考虑了实际工程中的成本和容量限制。通过实时监控储能系统状态，确保其始终在安全范围内运行，同时降低了储能系统的投资压力。 仿真结果验证了该方法的有效性，显示了显著的风电功率平抑效果，证明了桨距角协调控制与储能系统的结合能够有效改善风力发电系统的稳定性和经济效益。这项研究对于推动风能的高效利用和可持续发展具有重要的实践意义。