聚合物薄膜储电性能研究

薄膜电容器是脉冲功率优先选择的储能单元,高聚物薄膜作为储能电介质,近年来脉冲功率设备的发展和高压大容量电力电子变换装置的应用对其耐温性能提出了更高的要求,因此耐温性能较双向拉伸聚丙烯(BOPP)更好的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯硫醚(PPS)得到了应用.此处以BOPP,PET和PPS为对象,研究了聚合物薄膜在不同频率和电场强度下的放电效率特性.研究表明,3种聚合物薄膜的放电效率均随着频率的升高而增加,随电场强度的升高而降低.BOPP放电效率的频率特性和电场强度特性最为稳定;PPS放电效率的电场强度特性和低频特性差于BOPP;PET放电效率在低频和高电场时下降最明显.     

PMMA基高储能电介质材料研究进展

聚合物薄膜电容器因其超高的充放电效率而被广泛应用于许多领域,如高脉冲功率技术、航空航天技术和新能源汽车等。储能应用的聚合物电介质往往需要较高的能量密度和储能效率,目前薄膜电容器中商业化应用最为广泛的双轴拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜已不能满足日益增长的电能储存需求。在众多的聚合物电介质材料中,聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）因其高击穿强度、低介质损耗和易加工等优点而受到广泛关注。本文综述了PMMA本征型和复合型电介质材料在储能领域的研究进展,重点对通过化学改性和物理改性提升聚合物储能电介质材料的能量密度和储能效率的方法进行了归纳整理,最后对电介质材料未来的发展方向进行了展望。     

高储能聚合物电介质材料研究进展

储能薄膜电容器因其功率密度高、工作电压高、自愈特性好以及可靠性高的优势,被广泛应用于智能电网、电动汽车和电力调节中。但聚合物电介质材料偏低的储能密度和较大的介电损耗限制了储能薄膜电容器的轻量化、小型化以及可靠性发展。文章综述了基于优化复合电介质材料高储能密度和低介电损耗的最新研究进展,涉及复合电介质材料的结构特性、介电性能、电气强度以及储能机理,比较和分析了提高聚合物电介质材料储能特性的几种常用策略,包括多组分无机填料共填充、纳米表面改性、多层结构复合、分子结构设计、薄膜表面沉积涂覆等方法对其储能特性的提升规律与调控机制,最后对高储能聚合物电介质材料的现存问题以及未来发展方向进行了总结与展望。     

全膜电容器液体电介质性能研究

本文概括了我厂几年来对五种全膜电容器液体电介质的研究结果，其中包括液体电介质的理化电气性能、粘温特性、热稳定性、电场稳定性以及用它们浸渍的全膜模型电容器的介电性能、局部放电性能和耐久性等试验研究。以大量的试验研究数据证明ＳＡＳ－４０是更理想的全膜电容器浸渍剂。     

新型高储能密度聚合物基绝缘材料

新型高储能密度聚合物基绝缘材料由于应用潜力巨大,在近些年来发展速度很快。本文简单介绍该材料的重要性,解释电介质材料的储能机理、介电常数、电位移、击穿场强与储能密度之间的关系,以及计算储能密度和充放电效率的方法,然后分别对聚合物电介质和复合电介质材料研究进展进行概述,重点讨论材料的制备策略、加工工艺、微观/宏观机理分析和性能表征,并在文章最后对高储能密度聚合物基绝缘材料进行总结和展望。     

国产新型高性能全膜电容器液体电介质性能研究

本文给出国产新型高性能全膜电容器用液体电介质MBT／DPE的研究结果。对比了MBT／DPE与日本SAS－40的结构组份、理化电气性能、粘温特性、热稳定性以及用它们浸渍的全膜模型电容器的介电温度特性、局部放电性能、耐久性和高低温过负荷特性。以大量的试验研究数据证明MBT／DPE与SAS－40的结构和组份基本相同，其各项性能达到或优于SAS－40的水平，为现今全膜电容器更理想的国产化浸渍剂。     

一种很有发展前途的新型高能密度储能电容器

本文介绍日本吴羽化学工业公司的一种医用聚偏氟乙烯薄膜储能电容器的性能,并与相同用途通用聚酯膜电容器进行了能密度比较。文章认为,聚偏氟乙烯薄膜电容器在直流或低频储能、滤波方面具有优异性能,它为产品小型化开辟了一条新路。本文还着重介绍了聚偏氟乙烯薄膜的性能。     

全有机聚酰亚胺复合电介质薄膜储能特性的研究进展

聚酰亚胺（PI）因其优异的性能在新型高温储能电介质材料领域得到广泛关注。与无机/PI复合电介质材料相比,全有机PI复合电介质材料可以在获得高介电常数和高储能密度的同时保持优异的力学性能。本文首先讨论了影响聚合物电介质材料储能特性的关键参数,包括介电常数、介质损耗、击穿场强、储能密度、充放电效率和耐热性,然后分别从物理共混和化学共混两个角度分类介绍了影响全有机PI复合电介质材料储能特性的关键因素及发展动态,最后,对如何有效提升全有机PI复合电介质材料的高温储能特性问题进行了总结,并对其未来发展方向进行了展望。     

国产新型高性能全膜电容器液体电介质性能研究

本文给出国产新型高性能全膜电容器用液体电介质ＭＢＴ／ＤＰＥ的研究结果，对比了ＭＢＴ／ＤＰＥ与日本ＳＡＳ－４０的结构组份、理化电气性能、粘温特性、热稳定性以及用它们浸渍的全膜模型电容器的介电温度特性、局部放电性能、耐久性和高低温过特性。以大量的试验研究数据证明ＭＢＴ／ＤＰＥ与ＳＡＳ－４０的结构和组份基本相同，其各项性能达到或在于ＳＡＳ－４０的水平，为现今全电容器更理想的国产化浸渍剂。     

蓄热对超临界空气储能系统性能的影响

超临界空气储能系统是一种新型的储能系统,蓄热技术是提高系统效率的关键技术之一。该文建立了超临界空气储能系统在储能过程、存储过程和释能过程中的热力学模型,重点分析了蓄热对超临界系统性能的影响规律。分析结果表明,在储能过程中,储能效率随着蓄热水流量的上升而下降;在存储过程中,存储效率随存储时间的增加不断降低;在释能过程中,释能效率随蓄热水流量的上升呈现先上升后逐渐下降的趋势。系统效率随着蓄热水流量的增加先升高后降低,当蓄热水无量纲流量为0.75时,系统效率最高,为68.3%。     

混合储能中电容器电压精确控制策略研究

多级混合储能受初级能源蓄电池限制,存在电容器电压调节精度低的问题.为了实现舰载电磁发射装置的能级调节,提高混合储能电容器充电精度,采用闭环反馈电压调节方式控制充电电压.通过实验验证闭环反馈控制存在延迟、续流过充.提出延迟、续流补偿方法,利用蓄电池的提前关断补偿过充能量,达到电容器电压精确控制目的.进行实验,结果显示未处理电路电容充电精度为120V,采用闭环反馈后存在最大223V过充,进行补偿后充电精度达到35V以内甚至更低.此方法针对混合储能结构特殊性,提高了充电精度,能够满足舰载电磁发射的能级调节.     

基于超级电容储能的SiC器件变流器性能分析

超级电容储能系统的促进功率响应能力优势是改善分布式发电电源的电能输出效率的有效方式,为此利用SiC器件设计SiC MOSFET典型等效开关模型,并将其应用到超级电容储能系统中,进一步提升系统单位能量的传输能力。基于超级电容器工作原理,建立超级电容储能系统数学模型,有效分析基于超级电容储能的SiC器件变流器性能。经仿真验证,超级电容器可准确响应功率由负到正的变化;随着传输功率的逐渐增大,基于超级电容储能的SiC器件变流器传输效率也呈现上升趋势,在功率接近储能系统变流器额定功率时,变流器效率逐步稳定,运行效率在98%左右;响应速度较快,输出电压波动以及输出功率的波动幅度较小,具备较强的输出抗干扰性;达到电压稳定输出的时间较短,且超调量较低。     

面向配电网不停电作业装置的高性能电力电容器介质材料制备

随着配电网高可靠性作业的发展,不停电作业装置是配电网运检的必备工具之一.电力电容器是配电网不停电作业装置中配电单元、AC/DC电源变换单元等的能源储存核心单元,其高性能化、轻型化和小型化是其发展的一个关键.为制备新型高储能密度的电力电容器用介质材料,利用磁控溅射技术在Pt/Ti/SiO2/Si基底上制备Ba(Sn0.3...     

超级电容储能的并联电能质量调节器

提出了一种应用超级电容作为储能元件、综合改善电能质量的并联型电能质量调节装置。装置在系统正常运行条件下可以滤除负荷产生的谐波、补偿无功功率，而且利用超级电容极高的功率密度，补偿负荷的快速波动功率，使电源侧只需向负荷提供单位功率因数、预先设定的恒定有功功率。当系统发生短时供电中断时，装置的电源侧配置的固态高速开关动作，使其和负荷脱离系统，装置发挥UPS的作用，向负荷短时提供全部功率。仿真研究表明，并联电能质量调节器在有效改善负荷品质，提高电能质量的同时，增强了负荷的供电可靠性。     

大规模虚拟储能模式平抑新能源功率预测误差研究

新能源预测误差使系统调节能力不足导致新能源限电.为提高新能源消纳,结合自备电厂虚拟储能特点,提出大规模虚拟储能平抑新能源功率预测误差优化调度方法.首先分析新能源功率预测误差分布特点,然后将新能源预测功率按照一定置信度纳入发电计划,进而建立大规模虚拟储能平抑新能源功率预测误差调度模型.通过某地区实际数据验证所提模型的经济...     

光储直流微网混合储能控制策略研究

混合储能相较于单一储能可以更好地解决微电网电压、频率波动等问题。为了充分利用混合储能系统的优势,使各储能电池优势互补,并考虑到储能变换器弱阻尼、低惯性的特点,提出了基于虚拟直流发电机控制的混合储能单元分频控制策略。该控制策略在混合储能单元分频控制的基础上,对功率密度电池储能变换器采用虚拟直流发电机控制,以增大功率密度型储能的阻尼和惯性,提升直流母线电压的动态稳定性。为验证其有效性,在微源变化和负荷波动2种工况下与传统下垂控制进行仿真对比分析,结果表明所提策略可使母线电压的波动范围限制在±0.75%以内,增强了系统的鲁棒性和稳定性并优化了储能单元的充放电性能。     

超级电容器储能系统的应用研究综述

超级电容器储能对于平滑、缓冲不稳定电能需求,改善电能质量具有重要意义。这里从基本特性、模型研究、功率变换、控制策略及容量确定、系统综合优化与评估几个方面综述了超级电容器应用领域的研究现状,总结了各类超级电容模型、功率电路拓扑、非线性控制策略的特点。指出应通过系统的优化评估实现超级电容器储能系统整体性能的改善、储能利用率的提高以及构建成本的下降。     

新型电力系统下储能技术的应用场景及商业模式研究

“双碳”目标的提出,对现有的能源体系产生了一定影响,传统能源体系需要向清洁、低碳方向进行转型与升级。储能技术是能源体系转型的重要支撑,能够进一步规避间歇性能源对电网的冲击,提高电力系统的经济性与安全性,提升电网运行的可靠性。针对新型电力系统下储能技术的应用场景及商业模式,结合当前能源发展要求与方向,深入探讨了储能技术的分类和特性,分析了储能技术在发、输、配、用电领域中的应用场景,并提出现阶段及未来可行的储能商业模式,从而推进电力行业绿色低碳高质量发展,确保能源体系转型下电网的安全稳定运行。     

参与新型电力系统需求响应的分布式储能资源管理与策略研究

随着越来越多的光伏、风电、地源热泵等新能源的接入,电网对高比例新能源的安全可靠并网及高效消纳提出了更高要求。储能作为分布式能源重要的能量调节单元,参与新型电力系统的管理、调度、优化作用愈加明显。将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。在分析客户侧储能调控策略基础上,提出了一种以能源互联为基础的用户侧分布式储能规模化应用系统,利用网间较为分散的储能资源,希望可以为电力负荷调度的优化以及分布式储能系统运行效率的提升提供相应的参考与借鉴,以实现区域自治的需求响应。通过该研究,可为可再生能源高效消纳提供参考。