并/离网双模式储能变流器的研制

随着分布式发电和微电网技术的发展,传统储能变流器已不能满足现在的技术要求。在此提出一种新型拓扑结构,不仅满足传统并网工作模式的要求,而且满足离网工作模式的要求。详细介绍了该拓扑结构的工作原理和并/离网工作模式下的控制方法,在此基础上,研制了一台100 kW并/离网双模式储能变流器。通过光储联合运行实验,结果表明该储能变流器功能强大,动态响应快,充放电电流谐波电流小,具有很好的推广价值。     

电化学储能系统设备选型

随着电池等成本的不断下降,电化学储能系统的经济性日益可观.梳理电化学电池、功率变换系统发展现状,形成不同规模电化学储能系统设备推荐选型方案.     

虚拟同步储能变换器的功率环双模式控制

根据虚拟同步储能变换器功率环主要参数的相互影响进行了小信号建模分析,为功率环参数设计和选取范围提供了参考。据此,针对虚拟储能变换器并网运行时存在的稳态功率偏差和功率限额问题,提出一种适用于并网工况的储能变换器虚拟同步机PQ模式控制策略,并在必要时将PQ模式与VSG下垂模式进行切换。虚拟同步发电机(VSG)的PQ模式并网除了能实现稳态时恒功率运行外,暂态过程中还具有一定的惯性和阻尼,并网状态下能够自同步,无需锁相环。仿真和实验结果表明,所提双模式控制策略稳定可靠且切换平滑。     

镍氢电池储能监控系统的开发与应用

上海市电力公司研发的智能电网综合示范工程中的100kW镍氢电池储能系统已于2009年4月正式投入运行。其监控系统具有先进的监控功能和良好的可扩展性。从介绍镍氢电池储能系统的网络拓扑结构和系统构架入手,分析阐述了该系统的功能定位、软件体系结构、功能模块等方面的开发情况。该监控系统已安全稳定运行一年多时间,性能良好。其平台的开放性使其可应用于其他电池系统的监控领域。     

电动公交充电站预制舱式储能系统设计方案研究

提出一种预制舱式储能系统的设计方案,将主要的储能、变流设备及二次监控设备集成于标准集装箱内.通过合理的分区和布局,该方案具有集成化程度高、占地面积小、运输安装便利等优点,适用于市区内电动公交车充电站.设计了智能监控系统,对储能系统运行、环境、安防进行集中监控,保障了系统的安全高效运行。     

用于电池储能系统并网的PCS控制策略研究

介绍了两级式能量转换系统(Power Conversion System,PCS)的主电路拓扑和数学模型,并对其控制策略进行了研究。为确保储能电池组的安全以及延长其使用寿命,采用先恒流充电至额定电压后再转恒压充电的二阶段模式。针对充放电分离控制复杂的控制架构,提出了基于电池侧和网侧变流器主从功率控制的统一控制策略。仿真及实验结果均与理论分析一致,变流器动静态性能良好,达到了控制要求。     

基于两级式变流器混合储能系统的应用

为提高诸如光伏、风力等可再生能源发电功率的可控性,避免由于外界环境变化引起的功率波动对电网的负面影响,提出一种基于两级式储能变流器的混合储能系统,采用PQ控制策略平抑可再生能源功率波动的方案。通过低通滤波算法估算混合储能系统的能量补偿,进一步设计控制器,精确控制储能系统的能量流向,达到储能系统与电网之间及时准确的能量交换。以光伏发电为应用背景,在MATLAB/SIMULINK中搭建混合储能系统模型。仿真结果表明:该方法使得光伏发电模块输出功率平缓,起到了平抑效果,可以满足电力系统实时调度的要求。     

双模式组网在山东电力调度交换系统中的应用

为适应电力调度用户多媒体等业务需求,解决呼叫路由方式单一、业务扩展困难等问题,山东电力调度交换系统采用双模式组网,即电路交换和软交换2种模式,互为备份,融合应用。文章阐述了山东电力调度交换电路交换和软交换双模式组网建设中的网络部署及运行效果等,认为提高了电力调度交换网的安全运行可靠性。     

基于能效优化的液流电池储能监控系统研制

为了提高全钒液流电池储能系统能量转化效率,结合钒电池各种电量和非电量数据采集和分析,通过控制策略优化和软硬件设计,研制了全钒液流电池储能监控系统,实现对全钒液流电池电解液流量在0～100 kW功率下的优化控制,通过降低泵耗和电堆极化,减少了系统的能耗,充电时可达到14.22 kWh,放电时可达到7.69kWh.100 kW级的全钒液流电池储能系统充放电试验结果表明,该监控方式可有效提升系统整体效率,充电时可达到7.70％,放电时可达到6.68％所提出的电解液流量控制方式可为液流电池储能系统能效优化提供借鉴.     

基于CFD的储能变流器功率单元结构和散热研究

针对储能变流器功率单元体积小、功率密度高、运行环境条件差的特点,对该功率单元结构和散热参数进行设计和优化。采用SolidWorks进行3D建模,采用计算流体力学(CFD)有限元分析软件进行散热仿真,求得该单元在设置的结构参数和环境条件下散热器的表面温度,并将其与测试结果进行了验证,以翅片数、散热器进出风口面积、散热器材料、风机流量压力、发热功率、热管数量作为设计变量。研究结果表明:散热器翅片数量和间隙设计、风机的合理选型设计、热管的使用使功率单元的散热效率提升,体积减小,成本降低,该功率单元散热完全可满足使用要求。     

基于主从式控制三电平变流器并联的储能系统

针对现有大功率储能系统在可靠性、集中式工作中存在的不足,研究了基于主从式三电平变流器并联技术的大功率储能系统。分析了现有的变流器并联技术,结合大功率储能系统多装置并联高可靠性、大容量扩容等特点,确定了基于主从式三电平变流器并联技术的大功率储能系统方案,分析了在dq0坐标系下的变流器并联均流控制算法和三电平变流器的中点电位平衡问题,结合Matlab/Simulink仿真模型对所构建的变流器并联系统进行仿真,并结合实验系统进行了2台变流器的并联实验,仿真及实验结果表明储能系统在空载与带载情况下均能正常工作,满足高可靠性要求。     

基于电力电子模块技术的电力储能接入系统研究

介绍电力电子模块技术,并研究基于电力电子模块技术的电力储能接入系统的基本结构与控制结构。进行实验后的结果证实,实验中构建的变流器在对电力储能电池充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了＂削峰填谷＂的作用。     

基于一致性算法的储能单元分布式优化调度策略

随着新型储能技术的快速发展和产业化,集成海量储能单元,平抑可再生资源发电所引起的电网功率波动成为可能.但是大量储能单元分布分散,加之电池储能单元中内阻的存在会影响其存储效率,传统集中式调度难度很大.因此设计了一种基于多智能体一致性的考虑电池内阻的储能单元完全分布式优化调度策略.通过利用该完全分布式算法对储能单元进行实时...     

储能电源系统工程设计与实现

针对中石化黄埔输油站储能项目的需求,设计开发1MW?h储能电源系统.结合项目实际需求优化设计储能系统的结构,根据黄埔当地的峰、谷和平电价规律设置蓄电池在不同工作时段的充放电控制策略,实现了储能电池的最优集成.通过现场调试,验证了该储能系统的安全可靠,经济环保,能够满足实际工作的需求.     

模块化多电平储能单元改善并网风电场稳定性研究

由于风能的随机性,风电场存在输出功率和连接点电压波动的问题,为提高风电并网稳定性,提出一种基于模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑和超级电容结合的储能单元结构。利用拟合函数建立风机数学模型,分析了基于异步发电机风电系统的运行特性;利用逆系统方法将MMC变流器等效电路模型进行线性解耦,对于解耦后子系统设计了以平滑有功功率和稳定接入点电压为目标的控制器。在Matlab/Simulink中搭建了在随机风波动时的仿真模型。仿真结果表明,基于MMC和超级电容的储能单元具有快速的有功和无功补偿能力,电网吸收的有功功率维持恒定,接入点电压稳定在额定值,从而降低了风速变化对电网的冲击,提高了风电并网的稳定性。     

规模化电网侧储能电站监控系统的应用

随着电网侧储能技术不断提升,电能质量安全要求增加,需要加大规模化储能电站监控系统的研发力度,优化监控技术,实现储能系统的信息采集与监控运行,提高储能电站监控质量.本文通过阐述电池储能的基本结构与应用分析,研究储能电站监控系统的体系架构与建设特点,得出监控系统的应用思考,希望可以为规模化电网侧储能电站的监控系统后续应用研...     

模块化混合储能系统及其能量管理策略

针对孤岛直流微网功率缺额补偿和多类型储能介质、多组储能单元间的功率分配问题,设计了一种"储能单元-混合储能模块-混合储能系统"的模块化系统集成架构,并提出相应的全局优化与局部分配相结合的双层能量管理策略。上层优化根据直流母线电压越限情况,快速计算微网的功率缺额;进而考虑各储能模块的最大可支持功率和剩余容量,借助"能者多劳"的原则,寻求运行经济性最佳的模块间功率分配方案。下层分配根据各模块内储能单元的荷电状态分区组合,动态决策储能单元的运行优先级,将上层结果在各单元间进一步细分。算例结果表明,所提策略能够在保证直流微网稳定运行的同时,兼顾储能系统的运行经济性。     

电池储能系统及相关的电力电子技术问题

电池储能系统具备调峰调频能力和灵活容量配置、不受地理和自然资源限制的特点,随着智能电网、新能源的发展日益受到重视,在电网中有着广阔的应用前景.但其电化学特性在现阶段制约了电池往大容量、易维护和实用化的方向发展.如何合理利用电力电子装置这一桥梁,沟通电化学和电网两个截然不同的体系,一方面高效地适应不同电池类型,不同串并联方式,保证电池正常使用寿命,另一方面为电网提供如削峰填谷、无功支撑、新能源配合等功能,是值得探讨的问题.     

大型电池储能电站系统运行控制策略研究

电池储能电站的系统控制策略关系到站内设备安全、能量效率、电网稳定性等众多方面。介绍了电池储能电站系统结构方案,依据实际工程建设,提出了储能电站的站内AGC、AVC和源网荷系统控制策略优化改进方案,并提出在电站通信故障下的一种应急策略,以提高系统的运行安全性和可靠性,为电池储能站建设提高参考依据。     

基于双向功率变流器的飞轮储能系统研究

针对孤岛运行的直流微电网中负荷波动性,建立了基于异步电机的飞轮储能系统装置,并在此基础上,提出了一种基于双向功率变流器频率控制的飞轮储能方法。利用李雅普洛夫稳定判据判断了该频率控制器的稳定性,同时Matlab/Simulink仿真结果显示,在周期性急剧变化的负荷作用下,双向变流器能按控制要求工作在整流或者逆变器模式,使含有异步电机的飞轮储能系统跟踪负荷变化完成充放电过程,从而提高独立电源系统的稳定性和过载能力。