超级电容器在微网并网运行中的作用

为了解决微网中可再生能源的波动问题,以光伏发电、柴油发电机、蓄电池及超级电容器组成的微网为例,用频域方法分析了超级电容器在微网并网运行中的作用.基于给定的各分布式电源及其控制系统模型,从最大可控扰动频率、光伏发电最大准入容量以及全频段扰动抑制的角度,分析了超级电容器在微网运行中的作用.仿真和实证结果证明:超级电容器能提高微网中可控扰动频率,提高光伏发电准入容量,并对全频段扰动都有抑制作用.     

能源与环保

超级电容器储能关键技术研究通过验收由中国科学院电工所承担的863项目“可再生能源发电用超级电容器储能系统关键技术研究”通过专家验收。超级电容器是近年发展起来的新型电力储能器件,具有循环寿命长、工作温度范围宽、环境友好、免维护的优点,在新型电力储能技术方面具有广阔发展前景。在超级电容器现有技术水平上,超级电容器应用于配电网的分布式储能,解决电能质量问题,是具有技术和经济优势的解决方案。科研人员自开展项目研究以来,深入研究了超级电容器模块化技术,探讨了多种技术方案,成功开发了高可靠性均压平衡电路,有效地提高了超…     

超级电容器恒压充电的控制策略研究

采用超级电容器电压外环、电感电流内环的双闭环控制策略,以提高超级电容器充电控制系统的可靠性,首先利用状态空间平均法建立以BUCK变换器为主电路的超级电容器储能系统的小信号线性模型;然后,基于MATLAB/SIMULINK仿真工具箱构建了完整的超级电容器储能系统仿真模型,并对单闭环充电控制方式和双闭环充电控制方式下的超级电容器电流和电压波形进行了仿真分析. 结果表明两种充电控制方式下,超级电容器的端电压都能达到预期的稳定电压12 V,但单闭环控制方式下的充电电流高达120 A,远远超过预期的稳态电流12 A,而双闭环控制方式下的最大充电电流可控制在18 A以内,稳态电流为预期的12 A,为超级电容器充电控制提供了新的思路.     

用于超级电容器储能系统变流器的控制策略设计

超级电容器储能系统具有快速的功率响应能力,是改善以风电、光伏为代表的分布式电源出力品质的有效手段。采用双向DC/DC变换器和DC/AC电压源型变流器作为功率调整装置,实现对超级电容器储能系统功率吞吐和直流侧电压的控制。首先对超级电容器储能系统处于不同工作模式时的能量分布进行分析,在此基础上建立系统的数学模型。以稳定直流侧电压为目标,基于单端稳压双向功率流的控制方法设计了双向DC/DC变流器的控制器;采用双闭环解耦控制方法对DC/AC变流器有功/无功功率解耦控制。基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真系统,结果表明超级电容器储能系统能够实现对指定充放电功率准确快速的响应,直流侧电压工作稳定,工作效率高。     

超级电容器复合电极材料应用研究进展

对超级电容器复合电极材料的研究进展进行了综述.超级电容器是一种新型能源器件,性能介于传统电容器和电池之间,具有高能量密度、高功率密度、循环寿命长和污染小等特点.超级电容器的电极材料包括炭材料、金属氧化物和导电聚合物,由于复合电极材料能利用各组分间的协同效应提高整体性能,所以比单纯的炭材料、氧化物以及导电聚合物具有更好的应用前景.     

超级电容器在整流滤波中的应用

通过对整流滤波电流的基本要求的分析和超级电容器性能的分析,得出超级电容器也可以作为整流滤波电容器,通过2只15000ìF/10V的铝电解电容器并联和3只4.7F/2.7V超级电容器串联的对比测试、输出纹波电压波形分析,得出超级电容器可以用作整流滤波电容器,且与电解电容器相比,具有很大的性能优势、价格优势和体积优势。     

基于飞渡电容的超级电容组动态均衡控制算法

超级电容器具有充电速度快、比功率高、循环寿命长、低温特性好等优点,其缺点是能量密度比化学电池低.这种特点使得超级电容器用于城市短距离公交车比较适合.但是由于单体之间的差异,在经过多个循环的深度充/放电后,单体电容之间的电压差将会加大,这将加速性能较弱的单体电容器的老化.为了保护超级电容器,提高其有限容量的利用率,研究了基于飞渡电容的超级电容组动态均衡算法.首次将飞渡电容式动态均衡管理系统用于超级电容公交车,该系统可以工作于动态和静态两种模式下,给出了电容组处于充、放电和静置三种状态下的均衡控制算法及其实验结果.实际运行结果表明,系统的均衡精度满足超级电容组运行要求.     

超级电容串联均压研究

超级电容器因其具有比功率高、充电速度快以及循环使用寿命长等特点,成为近年来重要的储能设备之一。超级电容器串联使用时,单体状态的一致性问题是制约其使用寿命和故障率高的主要因素。对超级电容组进行均衡管理具有十分重要的意义,本文针对超级电容器在串联应用中存在的问题,介绍了几种均压控制的方法,实现了串联超级电容器组的电压均衡,使超级电容器组延长有效使用寿命,提高超级电容器的工作可靠性。     

超级电容器氧化物电极材料研究进展

介绍了超级电容器氧化物电极的储能原理和特点,综述了近年来超级电容器氧化物电极材料的研究进展和现状,并探讨了其发展方向和研究重点.     

金属硫化物及其复合材料在超级电容器领域的研究进展

随着人们对于清洁能源要求的不断提高,超级电容器以具有超高比电容、高功率密度和长循环等特点引起人们的研究兴趣.超级电容器已经被应用在许多工业领域中.电极材料是决定超级电容器性能的重要因素之一.过渡金属硫化物因其具有独特的电子结构和多型性的特征被广泛用作为电极材料,但其在电化学循环过程中,容易产生穿梭效应和体积变化破坏电极...     

我国发展分布式能源的迫切性、意义及前景

从国家能源战略的角度出发,介绍了分布式能源及其发展概况;从环境压力、能源需求状况、电力发展及安全、提高能效、建设新的经济增长点等方面,论述了发展分布式能源的紧迫性及面临的机遇;探索了分布式能源的融资、建设和运营模式;提出了发展分布式能源应注意的问题;展望了分布式能源的发展前号。     

我国发展分布式能源的迫切性、意义及前景

从国家能源战略的角度出发,介绍了分布式能源及其发展概况；从环境压力、能源需求状况、电力发展及安全、提高能效、建设新的经济增长点等方面,论述了发展分布式能源的紧迫性及面临的机遇；探索了分布式能源的融资、建设和运营模式；提出了发展分布式能源应注意的问题；展望了分布式能源的发展前景。     

工业园区小型分布式能源系统应用研究

通过对新兴工业园区热负荷等用能规律和园区企业需求分析,探索统一规划、分步实施、实现能源梯级利用及相关系统能效技术,建立以循环流化床锅炉＋背压式机组热电联产技术为核心的小型分布式能源系统,以解决园区热电负荷供应、能源综合利用和环境污染的问题,同时指出了项目建设存在的问题和风险.该方案是建设工业园区小型分布式能源系统的有益探索.     

新能源及可再生能源并网发电规模化应用的有效途径——微网技术

传统电网集中式供电和分布式电源都有其各自的优点和局限性。微网技术整合了分布式电源的优势,有利于新能源及可再生能源发电系统大规模并网应用。首先介绍了微网的相关概念及其基本结构,阐述了微网内的主要分布式发电技术和储能方式,进而提出了三种微网的基本控制策略。最后对微网的发展前景进行了展望,并总结给出了微网研究中需要重点解决的理论和技术问题。     

燃气能源站主机设备风险及故障分析方法研究

针对目前分布式能源站由于没有相适宜的设备维护管理模式导致运行中存在着诸多问题,提出了采用故障模式及影响分析(FMEA)法,对燃气能源站中主机设备进行风险评估分析,以找出风险较高的主机设备典型缺陷项目。基于此,以"流量仪表指示异常"典型缺陷项目为例,采用故障树分析(FTA)法挖掘缺陷项目的主要影响因素(底事件),以期为燃气能源站主机设备的维护提供新的思路。     

基于区域分布式能源系统的智能微网能源管理

分布式供能系统是一种新型的供能方式,十多年来,上海等城市和地区已经在单一用户的宾馆、医院、企业及园区开展了积极的实践.未来几年,我国许多城市和区域在低碳实践区、生态园区的建设中采用区域分布式供能方式的趋势渐显.为此,结合近年的工作实践,从区域能源供应侧和需求侧2方面进行分析,对基于区域分布式能源系统的智能微网能源管理进行研究与思考,以期为区域分布式能源建设管理和推广应用提供参考.     

具有能量补给的无线传感器网络能量感知路由算法

为适应新能源条件下无线传感器网络的能量补给特点,根据节点自身能量起伏变化和能量补给的速率等特点,提出了一种考虑能量补给因素的无线传感器网络能量感知路由算法——PHEA.PHEA将传感器节点从周围环境中获取能量的因素考虑进路由算法中,并使用信息融合D-S证据理论算法选择下一跳节点,使得能量消耗能够平均分配到整个网络中.仿真结果表明,算法改善了能量补给因素条件下无线传感器网络中的能量消耗的均衡特性,延长了网络的生命周期,与经典能量感知路由算法EA相比,PHEA的性能高50%左右。     

分布式能源系统对中国天然气下游市场开拓的重要性

我国天然气资源的开发和引进已进入了一个快速发展的新阶段.如何高效、经济地利用天然气已经成为天然气下游市场开拓的关键问题.分析了世界和中国天然气下游市场的消费需求、价格承受能力和由此所决定的天然气下游消费结构走势,指出了分布式能源/冷热电联供系统应该是我国天然气消费的重要用户和市场开拓的重要途径.在分析国外分布式能源发展状况的基础上,提出了中国发展分布式能源的“大中小”并举和冷热电联供的重要策略.     

基于能量异构网络环境下的WSN优化成簇算法

在能量异构无线传感器网络中,节点的初始能量在一定的范围内随机分布,负载均衡和降低能耗是传感器网络成簇算法的一个重要挑战．提出了适用于能量异构网络环境下的传感器网络生存时间优化成簇算法SNLOC（Sensor Network Lifetime Optimization Clustering Algorithm）,该算法通过构造基于节点剩余能量的簇首选择机制和基于综合代价函数的簇域划分机制,在有效保证节点能量损耗公平性的同时逐渐降低网络节点间的能量差异,很好地延长了网络生存时间．模拟实验结果显示,在能量显著差异的网络环境中,SNLOC可以更好地实现负载均衡,极大地提高网络的生存时间．     

计及灵活性需求偏差的综合能源系统分布鲁棒优化调度

为了分析分布式新能源和需求侧灵活响应资源的不确定性对综合能源系统(IES)的影响:首先,建立了IES灵活性供需模型;其次,构建了基于场景概率驱动的IES两阶段分布鲁棒优化模型;最后,采用列与约束生成算法进行迭代求解,通过仿真验证了该模型和求解算法的有效性。相较于传统的IES优化调度,其所提模型减少了系统的总运行成本,提升了系统的灵活性。