基于PWM技术的高功率因数蓄电池充、放电装置

研制了一种采用高频PWM方式控制的蓄电池充、放电装置。该装置集充、放电功能于一体，能实现对蓄电池恒流充电以及把蓄电池恒流放电时的能量回馈给电网，同时可以实现网侧电流正弦化和高功率因数、低谐波污染。     

基于单周控制的蓄电池并网放电装置的实现

采用基于单周控制的PWM逆变器电路结构,设计了一套能够实现向电网高功率因数放电的蓄电池放电装置。分析了单周控制的算法并提出了相应的控制策略,设计完成的3 kW蓄电池放电装置工作良好,验证了单周控制方法的可行性。     

蓄电池的单相有源逆变恒流放电控制方式的研究

提出采用双级变换电路的方法，研制出了一种新型的蓄电池单相有源逆变回馈放电装置，为了精确计算蓄电池组的放电容量，蓄电池必须满足在线恒流放电的要求。主要针对该新型放电装置恒流放电的控制方法进行了研究，并获得了蓄电池在线恒流放电控制电路的设计方法和电路。     

WZF型微机智能放电装置的研制

针对电力系统中使用的蓄电池在进行核对性放电容量鉴定时,老工的放电设备与传统的放电方式早已不能满足现代电网发展的需要。因此,提出了新一代的微机智能放电装置的设计研制方案,并且经过了现场实践中使用证明,该装置能很好地满足发电厂与变电所中蓄电池在进行核对性容量鉴定放电时的各种需要     

蓄电池充、放电装置中的PWM AC/DC变流器设计

针对蓄电池维护需要，研制了一种集充电、放电功能于一体的蓄电池充放电装置。该装置采用PWM AC／DC变流器控制，实现了网侧电流正弦化及单位功率因数，从而大大减少了其对电网的谐波污染。回馈型放电模式，使装置具有优良的节能效果。     

一种新型蓄电池充放电专用节能装置

介绍了一种新型蓄电池充放电装置的系统结构和工作原理,并对其控制方法和控制电路进行了研究。在此基础上,研制了一台实验样机。实验结果表明,所研制的蓄电池充放电装置集充、放电功能于一体,既可作蓄电池的充电电源,实现对蓄电池恒压、恒流充电,又可作蓄电池放电的负载,把蓄电池恒流放电时的能量回馈到电网。且在蓄电池充、放电的过程中,均可以实现网侧电流正弦化和高功率因数、低谐波污染,节能效果显著,具有推广应用价值。     

正弦波逆变蓄电池回馈放电装置的设计

介绍了正弦波逆变蓄电池回馈放电装置的系统结构和工作原理，并对其控制方法和控制电路进行了研究。在此基础上，研制了一台实验样机。实验结果表明，该装置具有输出功率因数高、对电网谐波污染小、恒流放电等优点，非常适用于电力行业220V或110V直流系统蓄电池放电。     

蓄电池充放电装置中双向AC／DC变流器的研究

研制了一种集充电、放电功能于一体的蓄电池充放电装置。该装置采用双向功率流控制技术，实现了蓄电池的充放电控制。网侧电流正弦化和单位功率因数的实现大大减少了对电网的污染，而直流电能的并网发电，使得装置具有很好的节能效果。     

面向智能电网电动汽车双向充馈电装置的设计

设计了一种集高功率因数整流充电和蓄电池并网馈电放电于一体的电动汽车充放电装置,给出了系统的主电路拓扑和系统参数,同时分析了系统的总控制框图和各个功能模块的控制算法并配合人机界面控制能量流动的方向,很好地实现了整流和逆变并网的独立运行,并网侧和直流侧波形较好,波形总体谐波畸变率较小。该装置适用于智能电网节能增效管理和V2G系统,并且能够使电网负荷平均化,促进电网的"削峰填谷"。     

基于TMS320F28035蓄电池充放装置

研制了一套基于TMS320F28035集充电、放电功能于一体的蓄电池充放电装置。该装置采用PWM AC/DC变流器控制,实现了网侧电流正弦化及单位功率因数,从而大大减少了其对电网的谐波污染。回馈型放电模式,使装置具有优良的节能效果。本文详细介绍了充放电装置的硬件和软件设计。实验样机实现了较好的输入电流跟踪性能,功率因数接近1,电流纹波小,满足预期技术性能要求。     

基于LabVIEW的动力电池SOC实时估算系统研发

在电动汽车能量管理控制策略和电池管理系统研究中,电池荷电状态(State of charge,SOC)的准确估算一直是重点和难点。基于磷酸铁锂动力电池的工作原理和充放电特性试验,利用MATLAB软件拟合获得不同放电电流下的库仑效率和开路电压与SOC的关系。并采用虚拟仪器LabVIEW与相关硬件,实时采集动力电池相关数据,将SOC估算的安时法与开路电压法相结合,实现了对动力电池SOC的实时估算与高精度显示,提高了电池SOC研发系统的实用性与准确性。     

考虑荷电状态约束的储能参与电网一次调频综合控制策略

电池储能具有响应速度快、控制精度高、容量配置灵活的优点,近年来在电网调频中得到广泛关注。但传统控制方式易造成电池过充或过放,给电网运行及电池使用带来负面影响。针对该问题,提出一种考虑荷电状态 (state of charge,SOC)约束的储能参与电网一次调频综合控制策略。首先,构建储能电池参与电网一次调频的自动发电控制(automatic generation control, AGC)模型,提出根据电池SOC约束进行储能容量配置的方案。其次,通过对储能虚拟惯性控制及虚拟下垂控制的特征分析,根据电网频率偏差动态变化进行分配比例系数的设计,实现2种方式参与度的平滑改变。再次,以适应于电池SOC状态的参数自适应调节为目标,进行储能充放电控制系数的调整,以改善调频性能及电池SOC的变化特征。最后,通过多种方法的仿真对比,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于V2G应用的蓄电池恒流放电的控制策略

蓄电池是V2G（Vehicle to Grid）技术应用的关键环节,它不仅作为电网为电动汽车供电的蓄能部分,而且也能实现并网输电的功能。针对蓄电池深度放电给蓄电池带来损害,进而缩短使用寿命和系统欠稳定的问题,提出了一种分阶段恒流输电且具有自动切断逆变电路的控制策略。根据该控制策略搭建了蓄电池的放电模型进行仿真试验,仿真结果表明根据控制全控器件的PWM波形,可以有效控制蓄电池的放电电流大小,避免蓄电池组的深度放电,达到稳定且可靠的放电过程,验证了该模型的正确性及所提控制策略的可行性和有效性。     

基于储能系统的光伏功率预测误差补偿控制

受天气等因素影响,光伏组件的输出功率为非平稳信号,波动性大,直接并网对电网冲击大。为保障光伏并网安全可靠运行,通过控制储能系统合理充放电平抑光伏功率。对光伏电站光伏组件输出功率进行小波包分析确定平抑目标功率,再结合化学电池和超级电容的频率响应范围,采用模型预测控制(MPC)算法控制全钒液流电池和超级电容组成的混合储能系统充放电,并在Matlab上进行仿真。仿真结果表明,此种分析方法及控制策略平抑效果较好。基于此种补偿控制方法确定电池容量,并把"M-界定"量化指标运用到描述电池能量波动,从而确定电池的最大充放电功率等参数。     

蓄电池的超长时间自动测试系统的研制

介绍了采用PC和VB虚拟仪器编程技术的超长时间自动测试系统并应用于蓄电池电能测试中,阐述了测试原理,硬件结构设计及应用软件的编制方法。文中还给出了故障中断产生,智能充电和恒流放电电子负载等实用电路及设计虚拟仪器的VB主要控件。     

考虑电网运行状态的电动汽车充放储一体化充换电站充放电控制策略

电动汽车充放储一体化充换电站作为区域性有源电站,通过合理的充放电控制策略,可以为电网提供削峰填谷的作用。根据电网状态和一体化充换电站与电网之间的能量流信息,结合换电站和梯次站的储能水平,对换电站、梯次站和电网之间的能量流动进行合理调控。将换电站和梯次站内电池组分成若干部分,结合电网实时负荷水平,提出一种新型的充放电控制策略,从而在保证换电站内满电状态电池组数量的前提下,为电网提供增值服务。所提充放电控制策略考虑电池的使用寿命,合理安排电池组在一个周期内的充放电功率。实际算例的分析结果表明,一体化充换电站在保证电池组使用寿命和满足自身良好运行工况的前提下,可为电网提供削峰填谷的服务。     

微电网混合储能系统控制策略研究

微电网中的微电源和负载具有波动性和随机性,故储能系统是维持微电网安全可靠运行并改善电能质量的关键,蓄电池与超级电容器混合使用可以发挥蓄电池电池能量密度大和超级电容器功率密度大,充放电速度快的优势,提高微电网储能系统性能。提出了一种基于互补PWM小信号模型,并分别给蓄电池和超级电容器设计了控制方案,蓄电池采用单电流环很好的平抑了功率的低频波动,超级电容器采用带前馈的双环控制,平抑功率的高频波动,并有效的维持了直流母线电压的稳定。仿真结果证明了所提出的控制策略的正确性。     

Kinetic电池模型在微电网调度的应用研究

建立了Kinetic电池充放电限制模型,较为准确地反映出在微电网调度中储能电池的充放电能力。在充分考虑微电网运行的可靠性和经济性的前提下,将Kinetic电池模型与微电网的调度相结合,提出了基于经济调度的蓄电池容量优化模型。并且提出了利用Kenetic电池模型解决微电网中储能电池调度的方法。以Surrette公司的4KS25P的储能电池为例,对微电网中储能电池的调度进行了仿真。仿真结果表明所提出的基于Kenetic电池模型的调度方法具有较高的精度,能够提高微电网的经济性,符合实际需求。     

基于直流微电网的混合储能协调控制策略仿真研究

针对直流微电网中光伏发电单元出力的波动性和间歇性造成系统内部功率不平衡的问题,混合储能系统可以同时发挥蓄电池高能量密度和超级电容高功率密度的优势,根据直流母线电压进行混合储能单元间的协调控制策略。该策略将直流母线电压进行分层控制,采用四个电压阈值共分成五个控制区域,以直流母线电压为信息载体,决定储能系统的运行状态,实现对混合储能单元的充电、放电模式间自主切换。电压分层控制有效地避免了蓄电池由于电压波动而频繁进行充放电切换,从而延长了电池的使用寿命。最后,MATLAB/Simulink的仿真结果验证了所提控制策略的可行性。     

平抑电网大功率扰动的规模化电池储能系统控制方法

为了满足电网调控需求，提出了规模化电池储能系统平抑电网故障下大功率扰动的优化控制方法。基于电网频率、电压与有功、无功功率的平衡关系，首先建立了考虑电池荷电状态约束的规模化电池储能系统有功、无功功率控制模型，该控制模型包含测量滤波环节、增益环节、死区环节、控制环节等完整环节，在此基础上推导出适用于电网调控的规模化电池储能系统调频、调压控制模型。针对不同容量电池储能系统和电网的调控需求，应用改进的响应曲线法对模型中的控制参数进行优化，从而提高控制系统的灵活性和适应性。最后，应用PSASP软件验证了规模化电池储能系统平抑电网故障下大功率扰动的优化控制方法的有效性。结果表明：当电网大功率扰动引起电网频率、电压异常时，提出的规模化电池储能系统有功、无功控制方法可将系统频率控制在49.8~50.2 Hz，将母线电压控制在UN±10%UN，满足系统频率电压要求。