改进的超级电容器组的均压建模与仿真

超级电容器在许多领域得到了越来越广泛的应用,但是工作电压不平衡是阻碍其发展的一个重要因素。为了抑制分散性对电容单体电压的影响,减小单体电容之间的电压差,增加电容器的使用寿命,电容器往往需要作均压处理。针对单电容均压法搭建了相应的电路模型,在单电容均压基础上提出了新的改进控制策略对电压进行二次均衡,分析了其工作特性和电压均衡的详细过程,最后通过Matlab进行了仿真验证,结果表明该方法具有结构简单、效率高等特点,有很高的实用性。     

一种新型回馈式串联超级电容器组均压策略

现有的能量回馈型串联超级电容器组均压方法需额外的检测及控制电路,结构较为复杂,而能耗型均压方法效率低且不适合大功率场合.这里提出一种新型的基于反激升压变换器回馈型串联超级电容器组均压策略,利用反馈回路和超级电容器组之间的压差进行电流回馈,可在一定比例的超级电容器达到设定电压门限时起到均压作用.对电流回馈过程进行了分析和...     

关于超级电容器的一种新型均压技术的研究

为了较好实现均压效果,提出了一种新型的超级电容器均压模型——飞渡电容与电感组合的分级均压技术。此方法采用分级控制的思想,一级采用相邻比较式电感均压,二级采用多飞渡电容均压。详细介绍了该方法的工作原理,并对各个参数计算进行了推导,最后对此方法用MATLAB软件进行了仿真。结果表明该方法极大地提高了均压的一致性、快速性,具有很高的应用价值。     

关于均压电容器和耦合电容器的改进

均压电容器和耦合电容器都使用大瓷套。它既作外壳用,又作两个电极的绝缘支持。电瓷套管的两端和电极的密封连接还采用传统的螺栓压环和矩形橡胶园环结构。这种结构存在两个不足:1、螺栓式结构免不了有不少尖角,电场集中,冲击试验电压数值不高,耐压时产生闪络。2、压环紧固不     

超级电容器均压技术综述

超级电容器作为一种新型电能储存元件,因其单体电压很低,在实际应用中均需要串联组合使用。为了确保安全性和使用效率,均压技术一直伴随着超级电容器的使用在不断发展。首先分析了超级电容器需要均压技术的原因,根据均压过程中能量的消耗与否,将现有均压技术分为能量消耗型和能量转移型,并进一步对比分析各种均压方法的优缺点,指出其改进方法,展望了均压技术未来的研究方向。     

关于均压电容器和耦合电容器的改进

<正> 均压电容器和耦合电容器都使用大瓷套。它既作外壳用,又作两个电极的绝缘支持。电瓷套管的两端和电极的密封连接还采用传统的螺栓压环和矩形橡胶园环结构。这种结构存在两个不足:1、螺栓式结构免不了有不少尖角,电场集中,冲击试验电压数值不高,耐压时产生闪络。2、压环紧固不     

超级电容器充电过程中的双重均压研究

超级电容器作为储能器件在工业领域有着广泛的应用。为提高超级电容器模块的输出特性,延长模块的使用寿命,以面向未来航空航天器瞬时功率的应用需求为基础,文中提出一种安全可靠的超级电容器双重均压技术。通过测量恒流充放电条件下超级电容器的充放电曲线及计算单体特征参数,揭示模块中单体的不一致性。在恒流充电过程中,双重均压电路以Buck-Boost电路为主要电路,开关电阻法电路作为备用电路,使模块实现充电时的动态电压均衡并在充电结束时达到额定电压值且不出现过充现象。双重均压电路解决了超级电容器模块中因单体不一致性所致的电压不均衡问题。     

均压电容器介损现场试验的改进措施

均压电容器电容及介损测量是保证断路器安全稳定运行的一项重要工作.现场测量存在感应电严重干扰的问题,而且目前出现越来越多均压电容器按照预试规程1O kV测试电压下介损值超标,而返厂测试又合格的情况.对现场测量方法进行了研究,提出采用改变试验电源频率和提高试验电源电压的方法来进行均压电容器电容及介损测量.首先对改变试验电源...     

均压电容器介损现场试验的改进措施

均压电容器电容及介损测量是保证断路器安全稳定运行的一项重要工作。现场测量存在感应电严重干扰的问题,而且目前出现越来越多均压电容器按照预试规程10 kV测试电压下介损值超标,而返厂测试又合格的情况。对现场测量方法进行了研究,提出采用改变试验电源频率和提高试验电源电压的方法来进行均压电容器电容及介损测量。首先对改变试验电源频率来实现对现场电磁干扰的屏蔽、均压电容器介损随电压的变化关系进行了理论分析,然后在某500 kV变电站对均压电容器进行了现场电容及介损测试,结果表明改进后的测试方法收到了很好的效果,这个研究成果对均压电容器预试具有指导性意义。     

串联超级电容器组充电特性研究及均压电路设计

基于模块化设计思想,设计了一种实用的超级电容器组均压电路,可实现单体电容电压的精确控制。电路使用了迟滞比较器和高精度电压基准芯片进行电容器电压检测,使用光耦和三极管实现充电电压的控制,保证了检测回路的准确性和稳定性。利用Multisim软件对设计的电路进行了电路仿真试验,并对试制的均压电路进行了试验,结果证明均压效果良好,明显提高了串联电容器电压分布的一致性。     

风电潮流优化控制系统的超电容均压策略

超级电容器是风电潮流优化控制系统中的关键储能元件之一,而高效可靠的串联均压策略是其实现中大功率场合应用的前提,为较好地实现均压效果,引入了一种超电容电压均衡控制策略的模型,并在此基础上提出了一种新颖的超电容电压均衡方法—相邻电感储能电压均衡法。该方法实时检测超电容组中各电容器电压,以电感为能量传递媒介,以半导体开关管为控制开关,将电压高的电容器能量转移到电压低的电容器中,实现了各超电容器的电压均衡。在详细介绍了该方法的工作原理后,给出了控制开关占空比的调节规律和电感参数的设计原则。最后,对两组串联超级电容器模块分别进行了仿真和实验,结果表明该方法极大地改善了超电容模块的电压一致性,电压均衡速度快、精度高,在风电潮流优化控制系统中有较高的应用价值。     

一种用于轮胎吊节能系统的超级电容器电压均衡策略

针对超级电容器在串联中存在的问题,分析了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型,在此基础上提出了一种适用于轮胎吊(RubberTyred Gantry Crane简称RTG)节能系统的超级电容器电压均衡方法--主动型电压均衡法,它具有均衡速度快且效率高的特点.在详细分析了该方法工的作原理和完成电压均衡电路的设计后,对超级电容器串联模块进行了仿真分析,结果表明主动型电压均衡法能够有效的避免单体过压,提高了超级电容器的工作可靠性,在超级电容器RTG节能系统中具有较高的实用价值.     

超级电容器电力储能系统的电压均衡策略

引入了一种超级电容器电压均衡控制策略的模型，在此基础上提出了一种新颖的超级电容器电压均衡方法——飞渡电容器电压均衡法，它将电压最高的电容器的能量直接转移到电压最低的电容器中，均衡速度快且效率高。在详细分析了该方法的工作原理和工作过程后，给出了飞渡电容器参数的选取原则。对3支超级电容器串联模块进行了仿真分析和实验测试，结果表明飞渡电容器电压均衡法在超级电容器电力储能系统中具有较高的实用价值。     

一种新型超级电容器组电压均衡系统设计

超级电容器单体端电压不高,对于大功率储能系统,为了满足容量和电压的需要,通常将多个超级电容器串联使用。单体性能参数存在一定的分散性,导致串联超级电容器组的电容电压不平衡。根据超级电容器的成组方式以及充电特性,设计了一种低能耗方式的电压均衡系统。该系统由信号采集电路、下位机、均衡开关电路,以及上位工控机组成,能够实现串联超级电容器充电时的电压采集、开关电路控制,使得超级电容器单体在充电时保持电压的一致性,从而实现超级电容器组容量的最大化利用。     

基于超级电容器的DFIG低电压穿越研究

为避免电网电压跌落时双馈异步风力发电机组脱网运行,分析了双馈异步风力发电系统双PWM变流器控制策略,提出了将超级电容器耦合于风电机组机侧变流器和网侧变流器之间的直流侧母线上的方法,从而借助超级电容器的功率快速吞吐能力实现网侧故障时机侧变流器与网侧变流器之间的功率平衡,有效地稳定了直流侧母线电压。基于MATLAB/SIMULINK仿真了双馈异步风力发电系统发生电压跌落故障,仿真结果表明超级电容器模块可以有效地减少故障期间的直流侧电压的干扰,能够在故障清除之后迅速且平稳地恢复有功功率。     

基于电压平衡器的固态变压器及其控制策略研究

固态变压器是交直流混合配电网的核心装置。针对低压直流配电网一般采用双极性供电的特点,提出了一种基于电压平衡器的固态变压器拓扑。所提拓扑的中间级DC/DC包括输入半桥、双有源桥和电压均衡3部分,结合其运行模式给出了各部分的控制策略。为了分析系统的大信号稳定性并加快仿真速度,给出了中间级DC/DC子模块的大信号回转器模型,并采用仿真方法验证了所提拓扑和控制策略的有效性。所提出的基于电压均衡器的固态变压器具有多个电压端口,能够与中高压电网及低压电网相连,提供自身用电或组网运行。     

VSC-HVDC离散模型及其不平衡控制策略

针对常规控制下电压源换流器(VSC)对交流电网电压不平衡的敏感特性,避免电网电压不平衡引起的直流侧电压二次脉动通过直流线路传播到相邻换流站,该文对VSC进行功率分析并研究其不平衡控制策略。在对VSC进行功率特性分析的基础上,采用了网侧功率节点控制并补偿换流电抗和损耗电阻二倍频功率的不平衡控制策略。同时针对工业现场微机控制器,推导了基于双序矢量电流控制器(DVCC)的离散化内环控制模型、Smith预估补偿器模型和外环控制模型。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)离散模型,对外环功率指令阶跃以及两端换流站分别发生电网不平衡故障进行仿真,仿真结论验证了本文离散模型以及不平衡控制策略的有效性。     

电力系统电压稳定性及其无功功率控制策略研究

阐述了电压稳定性的定义、本质、研究方向和相关理论,以及无功功率控制策略在电压稳定性方面的研究现状;介绍了近年来国内外电压稳定性机理、研究方法及无功功率控制策略方面的成果;分析在各种不正常运行状态中影响电压稳定性的因素,包括电压稳定负荷裕度、电力系统中可能引发电压失稳的薄弱节点或薄弱区域,研究用于防止系统电压失稳的控制策略及电力系统优化理论。     

超级电容器模组电压平衡性能分析

超级电容器在使用中的电压平衡性能很重要。为了研究不同的电压平衡电路对超级电容器模组充放电性能的影响,用蒙特卡罗方法模拟模组单体参数的分散情况,对两种不同的平衡电路分别用MATLAB进行仿真。结果表明:在相同的参数条件下,动态均压平衡电路比开关电阻平衡电路的电压平衡效果要好。用开关电阻法时,若开关提前动作,则模组单体电压的方差及过压次数显著减小;用动态均压方法时,放电电流越大,电压平衡速度就越快,充放电后单体端电压也就越集中。因此,开关电阻平衡电路中,开关提前动作可明显提高平衡效果;动态均压平衡电路中,选择与容值分散度相匹配的平衡系数可使平衡效果较好。     

低压微网控制策略研究

为了避免微网运行模式变化时控制策略的切换,实现微网的平滑过渡,对传统的P-f和Q-V下垂控制进行改进,实现了并网运行时基于下垂控制的间接恒功率控制方式。并在脱网过程中采用了控制参数自动调节机制,以减小微网大功率不匹配引起的电压波动。分析了基于频率和幅值参考值正反馈的同步并网控制原理,在维持分布式电源输出功率的前提下利用下垂控制完成微网的同步并网。低压微网仿真结果表明,提出的控制方法能够有效地加快脱网过程中的电压调节速度,实现孤岛运行微网的平滑并网,降低运行模式变化给微网带来的冲击。