表决冗余系统可靠性与安全性研究

表决冗余设计技术是冗余设计技术的延伸和拓展,对可靠性的提高是无庸置疑的,但与冗余设计技术相比,在可靠性与安全性方面孰优孰劣,未见有相关的定论,甚至于还有一些误解,因此很有必要对表决冗余系统与冗余系统在可靠性与安全性方面的关系作出确切的结论。作者根据自己的研究和应用经验,明确提出了冗余系统比表决系统更能提高系统的可靠性,而表决系统比冗余系统更能提高系统的安全性的论断,并从表决冗余系统和冗余系统的数学模型入手利用数学论证方法给出了关于可靠性论断的证明,并结合实例对该论断进行了仿真分析。     

双系统双网络通道架构下的HVDC冗余网络通信 故障检测与控制的研究

提出一种不依赖于特定通信介质的冗余通信检测及控制方法,其主要内容是对通信系统数据流进行分析,在接收方和发送方设计统一网络故障机制判断标准。在应用层的报文结构中设计了一种冗余控制数据块,应用程序通过对控制系统中接收和发送模块的冗余控制数据块的分析和处理,实现了系统中用户数据与测试数据生成、冗余发送通道选择、网络状态实时检测、网络切换及系统切换等功能。使用该监测及控制方法的HCM30000系统在溪洛渡-浙西直流输电工程的实验数据表明,该软件控制策略具有成本低、可靠性高、移植方便的特点,对于大型工业控制系统双系统双网络通道的冗余通信管理具有重要的应用价值。     

双系统双网络通道架构下的HVDC冗余网络通信故障检测与控制的研究

提出一种不依赖于特定通信介质的冗余通信检测及控制方法,其主要内容是对通信系统数据流进行分析,在接收方和发送方设计统一网络故障机制判断标准。在应用层的报文结构中设计了一种冗余控制数据块,应用程序通过对控制系统中接收和发送模块的冗余控制数据块的分析和处理,实现了系统中用户数据与测试数据生成、冗余发送通道选择、网络状态实时检测、网络切换及系统切换等功能。使用该监测及控制方法的HCM30000系统在溪洛渡-浙西直流输电工程的实验数据表明,该软件控制策略具有成本低、可靠性高、移植方便的特点,对于大型工业控制系统双系统双网络通道的冗余通信管理具有重要的应用价值。     

计算机监控系统可靠性冗余方式的设计与实施

为了提高计算机监控系统的可靠性，根据监控系统结构和形式的不同， 将其系统安全性、可靠性的冗余方式归纳为电源冗余、控制器冗余、输入/输出冗余和通信 冗余，以及应用软件的安全与冗余等方式。文中对龙羊峡水电厂计算机监控系统可靠性的冗 余方式作了详细介绍。     

基于冗余度分析的海上风电场可靠性提高方法

讨论了基于冗余度分析的海上风电场内部电能收集系统和传输系统可靠性提高方法.定义了风电场低压/中压网络与高压传输系统的冗余度.在同时考虑可靠性和经济性的前提下,提出了系统进行风电场冗余设计的方法.采用大型海上风电场设计实例对所提方法进行了验证,得到了最优冗余设计结果.该方法对于提高具有复杂拓扑的大型海上风电场电能收集和传榆系统的可靠性具有一定应用优势.     

锂离子动力电池热管理系统的关键技术

针对不同的电动汽车研究和开发高效的动力电池热管理系统,将锂离子电池的工作温度保持在合适的范围内,对于电动汽车的安全可靠行驶有着非常重要的意义。本文分析和总结了锂离子电池的产热本质,温度对其性能、可靠性和安全性的影响,以及动力电池热管理系统中常用的冷却和加热的方式,最后重点分析了CAE技术在开发和设计锂离子动力电池热管理系统过程中的应用。CAE技术的应用可为动力电池热管理系统的设计和优化提供了可靠的分析方法和理论支撑,整体上提升了锂离子动力电池系统的开发效率和安全等级。     

一种铝空气电池双路冗余并联式管理系统研究

为保证铝空气电池的安全性和可靠性,提高运行效率,延长使用寿命,以双路并联式铝空气电池组为研究对象,提出了一种双路冗余并联式电池管理系统(BMS).该系统实现了电池组电压电流在线检测、剩余电量估计、电解液热管理、上位机实时监控、故障报警等智能化管理.当其中一路管理单元出现故障时,另一路管理单元仍能实现对铝空气电池组与外围模块的高精度检测与控制,保障了系统的稳定运行.     

一种变电站直流电源集成监控系统的设计

为了实现磷酸铁锂电池与传统变电站直流电源系统的通信,提高监控系统的可靠性,提出了一种集成式变电站直流电源监控系统设计方案。系统设计了一个专用的直流电源系统集成控制器,通过控制器,可有效实现对电池能量管理系统BMS、直流屏监控模块和其它监控设备的实时通信管理,更方便工作人员查看,提高了系统通信的实时性、可靠性。     

能量-调频市场风储多模式竞价策略

随着可再生能源的渗透率不断提高,风电与储能势必会参与调频服务.如何充分提升风电的调频性能并避免储能电池的老化是当前研究风储参与调频服务的热点之一.文中考虑了投标策略对于全网电压影响,提出了包含4种运营模式下风储实时竞价方案.该竞价方案不仅能够确保风储投标容量变化对各节点造成的电压波动处于安全范围内,而且充分利用风储互补...     

风储联合并网发电系统建模与运行控制

针对并网风力发电的随机波动,在风电场配置规模化电池储能系统,采用结构简单且控制性能良好的永磁同步风电机组,构建风储联合并网发电系统模型并实现其运行控制。基于最大功率捕获和有功无功解耦控制设计风力发电机组的控制系统,釆用定周期比控制策略和反馈线性化理论实现电池储能系统的功率传输控制。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了风储联合发电系统仿真模型,结果表明,釆用定周期比控制策略和反馈线性化理论设计电池储能单元可以快速跟踪参考控制指令,实现对风电功率波动的平抑,进而验证了所提出风储联合并网发电系统模型和控制系统的有效性。     

计及电池储能设备运行特性的风电场可靠性评估

在含电池储能设备风电场功率时序模型的基础上,建立了含功率型和能量型电池储能设备的风电场可靠性时序评估模型.使用 RBTS 发电系统作为算例,分析了2类电池设备在不同储能策略下对风电系统可靠性改善的程度,并进一步分析了储能设备自身的运行参数对风电系统可靠性影响.算例结果表明:在具有同样设备容量的情况下,3种储能策略对可靠性的改善不尽相同;在同一储能策略下,能量型电池储能设备对系统的可靠性改善更佳;同时,设备运行参数变化对系统可靠性指标也有一定的影响     

储能电站可靠性与安全性技术研究进展

锂离子电池已被广泛应用在储能领域,但锂离子电池储能系统存在安全隐患.采用先进的管控、预警及消防技术是提升储能电站可靠性及安全性的方法.从当前储能系统的可靠性及安全性角度入手,基于前期安全性相关技术研究成果,从构建合理的储能系统管理制度和规范、提升电池的本征安全性,以及模组管控技术、事故前期预判与报警技术、高效消防技术等...     

风光互补发电系统的可靠性分析

为了分析风光互补发电系统的可靠性,基于RTS标准测试系统,建立了风电场模型和太阳能光伏发电系统模型,分析了风光互补发电系统的可靠性和影响可靠性的因素,分析结果显示,在风能和光伏发电互补作用下,系统的可靠性指标相对于仅接入风电时会有所上,在风光互补发电系统中加入电池储能系统可以提高风力发电系统的可靠性。     

大规模电化学储能系统发展现状及示范应用综述

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段,其中电化学储能系统因其独特的性能已成为优先发展方向之一。为推动储能技术的发展,加快大规模储能系统的高效利用,国内外相继开工并已建成了若干大规模电化学储能系统示范电站并应用于电网。介绍了电化学储能技术分类及其各自的工作原理,总结了近年来国内外建设的大规模电化学储能系统示范电站,并指出电化学储能系统的安装地点、储能规模和在电网中所发挥的功能,比较全面地阐述了铅酸电池、液流电池、钠硫电池和锂离子电池等主要电化学储能系统的主要特征。最后,对大规模电化学储能系统存在的问题、技术方向和未来发展趋势进行了探讨和展望。     

电池储能技术在风电系统调峰优化中的应用

针对现有常规机组调峰容量难以满足系统调峰需求的问题,提出了一种基于电池储能的风电系统调峰优化模型。该模型通过对风电储能系统和常规火电机组的运行施加约束条件,使得电池储能系统的运行状况能够及时得到调整,从而实现电池储能参与风电系统调峰和优化调度的目标。通过实际算例对比了电池储能系统在参与风电系统调峰前后弃风现象、调峰容量和日负荷峰谷差的变化。仿真计算结果表明,该方法可以有效提高大规模风电并网后的系统调峰,使系统接纳更多的风电,避免弃风导致的资源浪费,提高了整个系统的经济性和稳定性。     

含风电的多种形式储能协调调度多目标优化模型

随着大规模储能的日渐广泛应用,其灵活的出力调节能力为含大规模风电接入的电网优化调度运行提供了解决思路。针对电力系统中储能以电源侧、电网侧以及用户侧等多种形式并存的情况,提出多种形式储能协调调度多目标优化模型。该模型考虑风储一体化电站、电网侧电池储能电站和电动汽车参与系统调度运行,深入挖掘多种形式储能的互补调节能力,促进风电消纳;电池储能电站面向电网调控运行,在参与系统调峰的同时提供备用,充分利用储能的可调空间优化系统运行。考虑到不同形式储能的利益主体不同,构建以风储一体化电站上网收益最大、系统总运行成本最小、电动汽车车主支付费用最小的多目标优化调度模型。最后基于十机算例系统的仿真实验说明：所提模型能兼顾各形式储能投资主体的利益,提高风电的消纳能力。     

基于源-荷匹配的区域电网风/光/储容量配比优化方法

合理优化风/光/储容量配比是实现大规模区域电网新能源高效利用的基础.提出一种基于源-荷匹配的区域电网风/光/储容量配比优化方法.首先,考虑了新能源与储能的运行特性、装机容量、新能源弃电率、新能源发电量占比等约束条件,建立以全网新能源发电量最大为目标的多区域风/光装机容量优化模型,并通过引入系统负荷匹配偏差约束来保证系统...     

西藏高原地区光伏配套储能系统设计及运行研究

西藏太阳能资源丰富,提升光伏应用水平对于提高电力保障能力,构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。针对西藏高原地区极端条件造成的地区电网电源供电能力不足、光伏利用小时数较低以及电网安全稳定性影响较大等问题,以海拔4700 m的西藏当雄羊易10 MW光伏电站配套储能项目为例进行了研究。首先,研究了高海拔电池储能系统的设计方法,提出了储能变流器的高海拔修正策略和降容选型原则,分析了电池系统的热管理设计方法;然后,对光储控制系统架构和控制策略进行了详细阐述分析;最后,结合政府保供政策和投资运维费用,对该项目储能系统的经济性进行了分析评价。研究结果可为高原地区光伏配套储能系统的设计提供参考。     

风储电池能量管理系统的功能设计及实验分析

主要对10 kW/20 kWh风储锂电池的能量管理系统进行设计,所设计的系统共包括2部分:储能管理单元和电池管理单元。其中的储能管理单元不仅可控制电池储能系统充电和放电、还可监测其状态并对所收集的数据进行分析;电池管理单元可通过监测电池的温度和电压等对电池进行实时保护和均压控制,通过这2个系统的相互协调可对储能系统的充放电过程进行安全动态管理。通过实验对所设计系统的有效性进行验证,从而为锂电池储能系统在工程中的应用奠定一定的基础。     

用于储能系统锂电池pack热设计的仿真计算与实验研究

以26650电池为研究对象,针对用于100 kW·h/480 V储能系统的锂电池pack进行模块化结构设计、数值模拟和试验研究。根据储能系统对电池子系统模块温度一致性、电压电流一致性、机械可靠性、装配工艺性以及模块标准化要求,运用CFD流体传热计算机数值仿真模拟和实验方法对电池模块、集流板以及电池机柜的关键参数进行分析研究。研究表明:合理的电池间隙不仅让冷却风与每个电池进行充分热交换,还能改善风冷通道、减少模块体积;增加斜板设计可以使模块内部各电池组冷却均匀,有效解决电池因热累积带来的温升过高问题;集流板优化设计可以改善电池单体外连接件电阻的一致性,从而改善充放电电流、电压的一致性。为电池模块的开发、大规模储能系统集成以及研制满足国际技术要求兆瓦级储能系统提供参考。