Details

В данной работе рассматривается математическая и имитационная модель системы накопления электрической энергии (СНЭЭ) для распределительной сети переменного тока, реализованная в ПВК MATLAB/Simulink. Разработанная модель пригодна для проведения расчетов установившихся режимов, а также электромеханических переходных процессов в сетях, содержащих СНЭЭ. Оценка корректности модели осуществляется на основании ряда экспериментов, результаты которых представлены в работе. Объектом исследования является система управления литий-ионной батареи. В работе были решены следующие задачи: 1. Классификация и анализ наиболее распространенных систем накопления электроэнергии. Для каждой системы были описаны ключевые особенности и область применения накопителя. 2. Сформулированы требования к модели накопителя. 3. Разработано структурное описание математической модели СНЭЭ. Подробно описаны подсистемы: накопления, преобразования, распределения и управления. 4. Реализация модели в ПВК MATLAB/Simulink. 5. Проведения экспериментов и представление результатов. Анализ результатов экспериментов показал, что модель корректно воспроизводит установившиеся и переходные режимы СНЭЭ. Таким образом, разработанная модель СНЭЭ адекватно описывает поведение системы накопления электроэнергии в составе энергосистемы и может быть использована для дальнейших исследований статической и динамической устойчивости, а также для выбора параметров и мест установки накопителей.

This paper presents a mathematical and then a simulation model of an electrical energy storage system for a simple power grid. The model is intended for calculating steady-state conditions as well as electromechanical transient processes. Experiments were conducted and are presented in the third chapter of the work. The object of study is a lithium-ion battery management system connected to the power grid. The model was implemented in the MATLAB/Simulink software package. The following tasks were solved in the work: 1. Classification and analysis of the most relevant electrical energy storage systems. For each system, key features and application areas of the storage device were described. 2. Requirements for the storage system model were formulated. 3. A structural description of the mathematical model of the energy storage system (ESS) was performed. The subsystems of storage, conversion, distribution, and control were described in detail. 4. Implementation of the model in the MATLAB/Simulink software. 5. Conducting experiments and presenting the results. Conducting experiments and presenting the results. The experimental results were analyzed and proven to yield correct outcomes. The simulation results confirm the storage systems ability to support frequency and voltage, as well as to prevent instability under fault-induced disturbances. The developed mathematical and simulation model adequately describes the behavior of the energy storage system integrated into a power system and can be used for further research on static and dynamic stability, as well as for selecting parameters and locations for installing storage systems.