基于超级电容和蓄电池的光伏系统储能研究

超级电容器功率密度大,循环寿命长,适合与能量密度大的蓄电池混合使用,共同组成独立光伏发电系统中的储能部分。针对独立光伏发电系统的特点,分析了两者的特性,提出了1种超级电容与蓄电池混合储能的充电控制方案。实验结果表明,超级电容和蓄电池混合储能可有效实现系统的能量管理,确保光伏板和混合储能系统的协调工作。     

蓄电池-超级电容器复合电源储能独立光伏系统研究

蓄电池和超级电容器混合使用,可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率大、循环寿命长的优点,大大提升了复合电源的性能。建立了蓄电池超级电容器并联的数学模型,定量地分析了复合电源性能的改善及其影响因素。针对独立光伏发电系统的特点,将复合电源储能应用于独立光伏系统中,建立了该系统的仿真模型并设计了相应的控制环节。仿真结果表明:在独立光伏发电系统的发电功率和负载功率脉动的情况下,蓄电池工作在优化的充放电状态,其充放电电流比较平滑,有效地减少了充放电小循环次数。     

超级电容器蓄电池混合储能系统在航标设备中的应用探索

独立光伏发电系统广泛应用于航标设备,通常需要储能系统来保证供电的稳定性和持续性。为了吸收光伏电池发出的脉动功率,从而抑制直流电源的电压波动,并满足向负载提供短时大功率的需求,提出了采用超级电容器和蓄电池混合储能方案,并进行了充放电系统分析,针对超级电容和蓄电池充放电特点,提出了充放电控制策略。     

新能源发电中电化学储能技术的发展与应用分析

新能源大多是间歇性能源,具有很强的随机性,在其大规模并网或者孤岛运行时,功率波动轻则会影响电能质量,重则引发大面积的电力故障,因此需要储能系统来改善新能源发电的电能质量。本文分析了储能技术在新能源发电系统中的作用价值,较为全面地介绍了电化学储能中的铅酸蓄电池储能、钠硫电池储能、锂离子电池及全钒液流电池等技术的研究和应用现状,最后根据新能源发电的特点,指出了电化学储能技术的发展趋势。     

基于复合式发电系统的双向DC/DC变换器研究

太阳能、风能、潮汐能等分布式能源研究与应用日益广泛,采取了一种含储能系统的分布式发电系统模型,利用超级电容构成的储能系统减少分布式能源由于间歇性、不持续性、易波动性给电网带来的冲击。超级电容经双向DC/DC变换器向直流母线供电,针对传统变换器电流纹波较大、开关器件电压应力高的问题,研究了一种新型双向DC/DC变换器,分析了其工作原理,结合一种移相控制策略,能增强系统运行稳定性,减少了能量损耗,提高系统转换效率。     

基于蓄电池储能的主动配电网优化配置模型研究

主动配电网中分布式能源的合理配置是电网系统得以经济、可靠运行的重要因素。现建立了日前多时段优化模型,考虑了微型燃气轮机、光伏发电、风力发电等间歇性分布式发电及蓄电池储能在主动配电网中有功—无功功率的出力特性。由于优化配置模型涉及非线性潮流模型以及蓄电池状态切换的整数变量,所以难以快速准确地求解该优化配置问题。据此采用二阶锥优化算法松弛原模型,调和求解精度和计算速度的矛盾。在修改的西门子Benchmark低压配电网中验证了所提模型,结果表明,所提模型准确度高,适应性好,符合工程实际应用需求,二阶锥优化算法能有效快速地求解问题。     

超级电容在航标太阳能电源系统的应用研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电地能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点,大大提升储能系统的性能.针对航标太阳能电源系统存在的问题,设计了一种有源式混合储能方案,实验结果表明,在光伏发电功率对脉动时,蓄电池能够工作在优化的充电状态,并能够有效地减少小电流充电循环次数,达到延长蓄电池寿命之目的,证...     

四浮子振荡扑翼波浪能发电装置设计与研究

为了实现波浪能的高效采集与稳定的电能输出，提出一种浮子半径为2.5 m的四浮子振荡扑翼波浪能发电装置的设计方案。基于多腔油缸液压转换系统，创成一种多腔油缸液压转换与合并系统，确定了系统的组成及工作原理，以及采集机构、液压转换与合并系统各元件参数。运用AQWA仿真扑翼角位移响应，AMESim搭建采集机构、多腔油缸液压转换与合并和电能变换与储能系统仿真模型，搭建仿振荡扑翼波浪能发电装置试验平台，模拟规则波浪进行试验与仿真研究。研究结果表明：在三、四级波浪作用下，四浮子振荡扑翼波浪能发电系统能够稳定工作，其蓄电池组平均输入功率分别为46.5 kW与56.5 kW,总容量为300 Ah的蓄电池组分别需要1.42 h与1.17 h充满；试验验证了四浮子振荡扑翼波浪能发电装置发电原理的合理性和可行性，研究成果为阵列式波浪能发电装置的开发与研究奠定了理论基础。     

振荡扑翼波浪能发电装置系统建模与仿真

为了实现波浪能的采集与高效转换,提出一种振荡扑翼波浪能发电装置,通过采集机构、液压转换系统和电能变换及储能系统将随机波浪能转换为稳定的电能。基于扑翼与波浪耦合受力分析,设计波浪能采集机构方案;为了能量高效转换和保证液压系统稳定性,创成一种含多腔液压缸的液压转换系统;根据储能单元的额定电能需求,进行电能变换及储能系统方案设计与元件参数计算;基于多能域键合图理论和AMESim仿真软件,建立包括机-液-电的整体虚拟样机仿真模型;搭建仿振荡扑翼波浪能发电装置试验平台,模拟规则波浪进行试验,验证系统的有效性。研究结果表明,在三级海况和四级海况下振荡扑翼波浪能发电装置发电效率分别可以达到61.5%和66.2%,能够有效采集波浪能,实现电能的稳定输出并储存到蓄电池中。试验结果证明了振荡扑翼波浪能发电装置工作原理和参数设计的合理性。研究结果为波浪能发电装置的设计与开发提供了理论基础与参考。     

深圳宝清电池储能电站监控系统集成设计与实现

介绍了南方电网兆瓦级电池储能电站监控系统的集成设计与实现方法。研究了大容量储能电站的信息架构体系,分析了储能电站监控系统与电池管理系统、能量转换系统、深圳供电局调度中心、调峰调频发电公司、110kV碧岭站以及电网控制系统的信息交互特点,针对这些特点设计了相应的系统接入方案,并对网络信息进行了合理的规划和分流,实现了站内信息的分层分区设计。     

主动配电网储能优化规划

大量分布式电源的接入使得主动配电网成为现有配电网的发展趋势及方向,可再生能源发电的间歇性将会提高配电网的风险,解决这些问题最有效的方法就是配置适当的储能装置,合理地优化配置储能装置不仅能提升主动配电网对分布式能源的消纳能力还能提高主动配电网运行的稳定性。主动配电网储能长期优化规划以短期优化为基础,短期优化考虑了储能系统的削峰填谷及调节馈线节点电压水平的能力从而决定储能的额定功率,长期优化规划模型以主动配电网经济运行成本最小为目标函数考虑储能投资成本以及主动配电网的运行成本及可靠性成本,通过禁忌搜索-粒子群混合算法求解得到电池储能装置的最优位置、容量及额定功率,算例验证了所提模型及其求解方法的可行性。     

地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法

针对城市地铁制动能量瞬时大功率、短时大能量等引起的牵引网电压安全问题,提出采用超级电容-锂电池组成双DC/DC架构的混合储能系统进行制动能量吸收。通过引入制动电阻辅助分流,研究采用电压分级的方法实现混合储能系统中超级电容、锂电池以及制动电阻的启停控制;同时根据一阶低通滤波法以及基于超级电容荷电状态的动态滤波常数调整方法,优化超级电容组和锂电池组的输出功率,并在MATLAB中搭建了仿真模型。仿真结果表明该控制方法可以有效抑制牵引网电压的波动,同时提高了混合储能系统整体性能和性价比。     

基于液压传导的风力发电系统研究

提出一种新型的液压传导储能风力发电系统模型。该模型采用液压系统传导储能,有效改善风电波动性,降低风机的制造维护成本,并实现功率及电压控制。通过液压传导将发电机及相关控制系统降至地面,能够降低一定的风机制造成本。通过对该模型的分析和实验,证明该新型系统能适用于中小型风力发电系统并且可以有效克服现有风力发电系统的一些缺陷。液压储能实现异时发电并改善风电的波动性,而通过调节液压系统来进行稳压,则无需电力稳压系统。     

直流操作电源智能监控系统的设计

结合产品开发过程,介绍了直流操作电源智能监控系统的结构、原理和设计方案,具体介绍了蓄电池自动管理模式和闭环限流算法,为新一代直流电源设备的设计提供了一种有价值的参考方案。     

飞轮电池对风光互补发电系统电压波动的改善研究

在风光互补发电系统独立运行时,由于风速和光照强度的随机变化,风光发电单元的输出功率也会随之变化。负载功率也具有可变性,使得系统功率难以保持平衡,从而引起系统电压波动,影响电能质量。针对这一问题,该文将飞轮电池并联在系统的交流母线上,根据风光发电单元的输出功率和负载消耗功率的差值,采用双环控制策略控制飞轮电池的输出功率,实现系统功率平衡,达到抑制电压波动和改善电能质量的目的。最后对风光输出功率大于负载功率和风光输出功率小于负载功率这两种功率不平衡的情况进行了仿真分析,结果表明飞轮电池可以快速平衡系统的瞬时功率,稳定电压,满足电能质量的要求。     

风电并网中储能技术应用的探讨

简要介绍了风电的特点和发展趋势,指出了风电并网面临的主要问题.针对风电并网带来的电能质量、稳定性、经济性等诸多问题,阐述了基于储能技术、风电功率预测技术和调度技术的解决方案.具体介绍了使用铅酸蓄电池组成储能系统并结合风电功率预测、电网调度技术的方法,使风电可控、可调,一定程度上改善了风电品质,提高了风电利用率,增强了电...     

Development of a hybrid energy storage sizing algorithm associated with the evaluation of power management in different driving cycles

In this paper, a hybrid energy storage sizing algorithm for electric vehicles is developed to achieve a semi-optimum cost-effective design. Using the developed algorithm, a driving cycle is divided into its micro-trips and the power and energy demands in each micro-trip are determined. The battery size is estimated because the battery fulfills the power demands. Moreover, the ultra-capacitor (UC) energy (or the number of UC modules) is assessed because the UC delivers the maximum energy demands of the different micro-trips of a driving cycle. Finally, a design factor, which shows the power of the hybrid energy storage control strategy, is utilized to evaluate the newly designed control strategies. Using the developed algorithm, energy-saving loss, driver satisfaction criteria, and battery life criteria are calculated using a feed-forward dynamic modeling software program and are utilized for comparison among different energy storage candidates. This procedure is applied to the hybrid energy storage sizing of a series hybrid electric city bus in Manhattan and to the Tehran driving cycle. Results show that a higher aggressive driving cycle (Manhattan) requires more expensive energy storage system and more sophisticated energy management strategy.     

钛酸锂电池荷电状态的试验研究

随着可再生能源发电技术的发展,作为微电网的能量缓冲环节,储能系统的作用越来越重要。单体电池的不一致性已成为制约电池组应用发展的一个非常关键的问题。在电池管理系统中,荷电状态(SOC)作为衡量电池工作状态的重要指标之一,应能够精准和方便地获得。在定义绝对荷电状态(SOCa)的基础上,对MV18650NTPCA型单体钛酸锂电池进行充放电试验,应用最小二乘法,快速、方便地测定SOC与开路电压(OCV)之间的关系,对SOC的精确估计有较大的借鉴意义和实用价值。