锂离子储能电池成组方式优化

电池组内单体电池的分散性问题降低了电池组的可用容量和循环寿命.针对电池成组方式对电池组可用容量与循环寿命的影响问题,基于电池的Thevenin等效模型,分析了并联电池间不平衡电流交叉现象产生的原因及作用;研究了不同成组方式对电池组可用容量的影响,提出了表征电池组容量分散性的容量极差和容量分散度指标;通过仿真分析,得到了提升电池组可用容量的组合方式.搭建了电池组性能测试平台,比较了6种拓扑结构锂离子电池模组的寿命衰减特征,遴选出了减缓电池组循环寿命衰减的成组结构.     

考虑储能单元健康状态与荷电状态一致性的BESS功率分配策略

针对由多个储能单元组成的大型电池储能系统(BESS)不规则充放电导致的储能单元健康状态（SOH）和荷电状态（SOC）不一致性问题,研究储能单元内SOH差异与SOC一致性的关系。结合充放电优先级排序和自适应变异粒子群优化(AMPSO)算法,提出考虑储能单元SOH和SOC一致性的BESS功率分配策略。基于包含BESS、风/光发电、电动汽车和常规负荷的共直流母线型集中式微电网并网示范平台的实测数据,对所提功率分配控制策略与传统功率分配控制策略进行了对比仿真分析。仿真结果表明,所提控制策略可有效提高储能单元SOC的一致性,延长储能单元使用寿命,降低储能单元运行损耗,增强BESS双向调节能力。     

基于反馈线性化的光伏并网发电系统优化控制

首先建立了光伏阵列的通用仿真模型,针对常用最大功率跟踪方法中增量电导法在温差较大时启动寻优较慢的问题,将开路电压在线温度补偿法与增量电导法相结合。基于输入输出反馈线性化技术,设计了三相光伏逆变器的非线性解耦控制系统。最后利用PSCAD/EMTDC仿真对上述系统模型和控制策略进行了仿真验证。结果表明:该控制系统能够快速跟随光照和温度的剧烈变化准确实现最大功率跟踪,有效实现了有功功率和无功功率的解耦控制,具有较强的鲁棒控制特性。     

基于DSP2812的阀控式铅酸蓄电池状态监测系统设计

根据阀控式铅酸(Valve Regulated Lead Acid,VRLA)蓄电池的数学模型提出了一种计算电池剩余容量的方法,然后以TI公司的TMS320LF2812A为核心,设计了一种新型电池容量、电压、电流和温度实时在线监测系统。电压检测采用巡检方式,以降低成本和系统冗余;温度检测采用温度传感器DS18B20,体积小且精度高;上位机实时显示电池组的状态。实际运行表明此监测系统具有实时检测、精度高、使用灵活并可以长期稳定运行的特点。     

适于不同规模储能电池组的模块化双级充电机研究

储能电池的广泛应用使其对充电设备的要求不断提升,可适用于不同规模储能电池组的充电机将迎来新的挑战。考虑到不同型号、不同规模电池组的充电需求,对现有充电电路的优缺点进行了归纳,提出了适用于不同规模、可串并联使用的模块化双级型充电机的设计思路,通过状态空间平均法建模分析,设计了基于两级串联Buck拓扑的充电机,利用PSCAD搭建仿真并制作样机,进行了理论仿真以及实验验证。实验结果表明,该充电机输出电压纹波率小、输出电压精准度高、对输入电源稳定性要求低、对器件性能要求低。     

光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析

光伏电站经长距离输电线路接入弱电网后,并网逆变器的稳定运行面临严峻挑战.针对光伏逆变器接入弱电网的失稳问题,对锁相环锁相原理和锁相方案进行分析,对直流母线电压控制原理、并网点电压控制原理和LCL滤波器谐振原理进行综述,分析比较逆变器有效控制方法.通过对光伏逆变器接入弱电网的技术前景进行展望,为光伏下一步研究奠定基础.     

基于双铅碳电池储能系统的微电网优化运行控制策略

针对风力、光伏发电与电动汽车充电波动性威胁微电网安全运行问题,基于对铅碳电池全生命周期内吞吐电量与充放电深度关系的研究,提出了基于双电池储能系统(DBESS)运行平衡度指标控制的充放电模式切换路径优化策略,以及基于铅碳电池最佳充放电深度的DBESS充放电控制策略。利用包含风光发电、双铅碳电池储能系统、锂离子电动汽车充电和常规负荷的实测运行数据,对上述控制策略与传统控制策略的计算结果进行了对比分析,结果表明所提出的控制策略不仅可以达到优化DBESS充放电路径的目的,最大限度拓展DBESS可用容量,还可打破DBESS始末荷电状态一致的限制,提高储能系统使用灵活性。最后以DBESS充放电饱和能力指标及充放电稳定性指标为评价标准,验证了所提出控制策略的合理性和有效性。     

考虑电池储能单元分组优化的微电网运行控制策略

针对大规模电池储能系统参与微电网调节面临储能单元充放电路径优化选择问题,基于对储能单元能量转换效率与运行功率关系的研究,提出了以双电池储能系统（DBESS）控制策略为基础,充、放电单元组可临时转换的控制方式,以克服DBESS结构功率调节能力不足的问题。制定了储能单元间功率分配机制以降低储能单元启用数量,减少了储能单元因功率分配不当而造成不必要的寿命衰减和能量损耗。基于含8个储能单元的风光储共交流母线型微电网系统,结合给定功率波动平抑需求,对所提控制策略、DBESS控制策略和传统控制策略进行仿真分析,从储能系统控制效果、循环寿命和能量转换效率的角度验证了所提策略的合理性和有效性。     

考虑铅炭电池组一致性的储能系统功率控制策略

针对储能系统不规则充放电导致的电池组一致性变差及单体电池过充/过放问题,研究铅炭电池组一致性变化规律,提出考虑电池组一致性的储能系统功率控制策略。采用包含储能电池组、风/光发电、电动汽车和常规负荷的共直流母线型集中式微电网并网示范平台的实测数据对所提功率控制策略与传统控制策略进行对比仿真分析。仿真结果表明,所提控制策略可有效降低电池组荷电状态(SOC)变化范围,提升电池健康状态,提高电池组一致性,减少过放电池数量,增强储能系统双向调节能力。