钒电池储能在光伏发电中的应用前景

介绍了太阳能光伏及电系统的开发现状以及应用市场前景,分析了钒电池储能系统在太阳能光伏发电系统中的应用优势。对应用于太阳能光伏发电系统的钒电池储能系统进行了系统开发设计。     

光伏发电系统中的储能电池

能源日趋紧张,开发利用新能源已成必然,采用光伏系统开发利用太阳能是有效的途径。本文简要介绍了光伏发电系统、储能电池的特殊要求,分析了多种储能电池在光伏系统中的适用性。     

储能电池平抑光伏发电波动的应用

合理的储能技术能够有效缓解光伏发电对电网带来的负面影响。该文在验证了光伏波动低频特性的基础上,提出利用储能电池平抑光伏出力短期波动的运行策略及储能电池最优容量的评估方法。通过光伏出力预测,控制储能电池的存储与输出功率,减小光伏出力的不确定性。基于储能电池单位成本下最长利用时间,建立电池最优容量的数学模型。通过实例验证,总结了影响电池最优容量的关键因素,在实现光伏出力可调节的前提下,最大效率地利用储能电池。     

储能在光伏发电系统中的应用

为了提高光伏发电系统的运行效率和供电稳定性,储能系统扮演着重要的角色。分析了铅酸蓄电池、锂电池等二次电池及超级电容器新型储能装置的特点。以铅酸蓄电池为例,总结了蓄电池各种充放电的控制和优化方案,阐述了不同的充放电方案对蓄电池性能的影响。对应用于光伏电站系统的各种储能装置的成本和运行效益进行比较,针对国内外光伏储能技术的发展状况,提出了几点建议。     

光伏发电在电动汽车充电站中的应用

随着电动汽车的大力发展,太阳能和风能等新能源在充电站中的应用趋势已日趋明显.文章在充分分析光伏发电系统在独立运行和并网运行两种工作模式下各自优缺点的基础上,提出一种优化方案.针对该优化方案详细地介绍其能量变换机制,并给出了其最优经济模式下的能量智能调度方案.     

电池储能在直接驱动式波浪能发电场并网运行中的应用

直接驱动式波浪能发电系统的输出功率是随着时间变化的,这一特性使得直接驱动式波浪能发电系统不能满足并入电网协议的要求。文中提出采用电池储能系统平滑波浪能发电系统的输出功率。提出了2种对功率进行平滑的拓扑结构,一种将电池储能装置安装在波浪能发电场的出口,平滑整个波浪能发电场的功率,另一种将电池储能嵌入到每一台波浪能发电装置中,平滑每一台波浪发电装置的输出功率,并且分别设计了控制策略。最后,将具有电池储能设备的波浪能发电场接入无穷大系统进行仿真,在正常运行情况下验证了储能设备平滑波浪能发电场输出功率的能力,在系统扰动情况下测试了控制策略的有效性。     

并网光伏发电系统在污水处理厂中的应用

介绍了北京市郊某污水处理厂并网光伏发电系统的设计。利用污水处理厂构筑物上方的有效空间,加装带有太阳能电池板的顶棚,建成不可调型集中并网光伏发电站,既满足了污水处理厂白天用电高峰期时的电力供应,又在一定程度上控制了污水池的蒸发量和温度,提高了污水处理能力。     

微网光伏储能发电并网系统特性研究

针对分布式电源存在的若干问题,提出了具有储能双向变流功能的光伏并网系统拓扑结构,并对光伏电池组数学模型和Bi Buck-Boost双向变流器工作原理进行理论推导和分析,借助Matlab/Simulink工具,进行系统控制算法的仿真.通过控制储能双向变流器电感电流值的大小与方向,实现了蓄电池定功率的充放电,完成了并网功率的吸收与释放,减小分布式电源其对大电网的冲击.最后在2 kW的光伏储能并网系统实验平台上进行了最大功率跟踪算法的试验验证,实现了95％转换效率和单位功率因数并网运行.     

基于单体光伏/单体储能电池模组的新型光伏储能发电系统

传统光伏储能发电系统都是由光伏阵列和储能电池组构成的,但这种结构易受光伏电池阴影效应及储能电池均衡性问题的影响。基于此,提出了一种由单体光伏电池和单体储能电池构成的新型光伏储能发电系统。该系统中,单体光伏电池和与之电压、容量匹配的单体储能电池构成光伏储能模组,一定数量的模组串联后组成串联支路,经升压型DC/DC电路汇流至直流母线,多个串联支路并联后向直流负载或经逆变器向交流负载供电。通过监测光伏电池、储能电池的电压电流,光伏储能模组能够在5种工作模式间切换以实现模组内的“自治”控制;同时,通过监测DC/DC变换器的输入电压,实现了光伏储能模组投入与切出的支路级控制。以太阳能的利用效率为衡量标准,提出了一种模组内光伏电池电压,参数的选择方法。最后,建立了新型发电系统的仿真模型,从原理上通过仿真验证了该光伏储能发电系统的可行性和有效性。     

基于钒电池储能的光伏微电网并网运行控制技术

建立了包括光伏、钒电池(VRB)储能和能量管理系统的典型微电网结构,给出了基于VRB储能的微电网并网运行控制策略,分析了vRB建模及VRB储能系统在微电网并网运行过程中的控制作用。基于LCL滤波器的储能逆变器,采用三环控制策略,实现微电网瞬时功率调节的能力。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件验证控制策略和参数选择的正确性,并在搭建的实验平台上进一步论证了上述控制策略的有效性。     

含蓄电池储能的永磁直驱风力发电系统并网研究

风力发电系统输出功率的随机性和波动性,给大规模风电并网带来严重挑战。为了有效地改善永磁直驱风力发电系统并网特性,在直流侧增加蓄电池储能装置。设计了储能电池侧双向DC/DC变换器的控制策略,建立了含有储能电池的风力发电系统仿真模型。分别仿真分析了电网侧需求功率变化以及风速变化时系统的动态响应特性。仿真结果证明,增加蓄电池储能装置可以有效地提高永磁直驱风电系统并网特性。     

超导储能蓄电池混合储能在风力发电中的应用

风力发电输出功率的波动性导致其直接并网会对电网带来不良影响,需要电力储能装置来提高并网性能,而常用的单一电池储能由于受到充放电次数的限制而易损坏。在建立用于平滑风电功率波动的超导储能和电池储能的混合储能模型基础上,设计超导储能用于平抑高频尖峰功率,电池储能用于平抑低频波动功率,并给出了两种储能装置的功率和容量确定方法。算例的仿真结果表明该方法同单一电池储能相比,可以有效地平抑风场并网的功率波动并减小电池的功率等级,减少电池的充放电次数和放电深度,从而延长了电池使用寿命。     

基于退役动力电池储能的光储微网系统

锂电池作为光储微网的储能电池,能够提高光伏发电系统的稳定性,改善电能质量,但成本高昂。将电动汽车的退役动力锂电池用于光储微网的储能单元,不仅可以降低投资成本,还可以缓解大批量电池进入回收阶段的压力。首先基于锂电池的工作原理,构建了退役动力锂电池的等效电路模型。接着建立了储能变流器和多重双向DC/DC变换器级联拓扑,储能变流器采用电压外环、电流内环的双闭环策略,稳定直流母线的电压;多重双向DC/DC变换器采用以电池组的荷电状态(SOC)为约束条件的双闭环控制策略,平抑光伏发电系统的功率波动。最后搭建了基于退役锂电池储能的光储微网系统,验证了控制策略的有效性。     

基于灰色理论的光伏发电系统出力预测方法

本文对电动汽车充电站光伏发电系统发电能力进行分析,假定光伏发电并网逆变器可以保证光伏池板阵列始终工作在输出最大功率的工况下,建立光伏发电系统模型,利用灰色预测理论建立了光伏发电系统的发电量预测模型,对光伏发电系统的未来发电量进行预测。     

风光储微网系统蓄电池容量优化配置方法研究

对现有风光储微网系统储能设备容量确定方法进行分类和总结,从独立风光储微网系统实现连续供电角度进行蓄电池容量优化配置方法研究.针对传统法、积分法等方法没有考虑蓄电池自身运行特性限制的问题,提出基于蓄电池内部特性建模的蓄电池容量确定方法,根据优化目标和约束条件的不同,建立3种不同优化方案.通过具体算例给出各种方法结果的异同,对比分析验证了基于蓄电池内部特性建模方法的有效性,深入探讨给出独立风光储微网系统蓄电池容量优化配置的建议.     

新能源电动汽车动力电池的压力建模

动力电池的安全性是新能源电动汽车研究领域的一个重要研究课题,其严格的工作过程和运行状态对动力电池性能和寿命的影响至关重要。介绍了新能源电动汽车的混合动力系统,阐述了目前动力电池的性能,分析了动力电池的数学建模和安全性问题,并建立了基于工作机理的动力电池的压力模型。研究结果为动力电池长期稳定工作的安全性提供了一个实际工程应用模型。     

基于储能电池的光伏功率波动平抑策略

为了平抑光伏发电功率波动,并优化光伏出力特性,在运用小波包分解光伏波动频率特性的基础上,提出了基于2组电池组拓扑结构的电池储能系统(battery energy storage system,BESS)在线运行策略和双BESS的最优容量确定方法。模型中2组BESS工作状态分别为充电和放电状态,当某一电池组电能状态达到满充或满放时,则2组电池同时切换当前的工作状态。基于光伏发电厂实测数据,对所提方案进行了验证,结果表明,所提方案不仅在光伏出力特性上取得了较好的平抑效果,而且在电池特性上,由于采用双BESS,很大程度上降低了BESS充放电次数,提高了储能系统利用效率。     

面向电网调频应用的电池储能电源仿真模型

对面向电网调频的电池储能电源模型展开了研究。首先,通过深入分析调频工况的幅值和充放电频率特点,总结了电池储能电源的出力特征;然后,介绍了电池储能电源电磁暂态模型的形成过程,在此基础上,提出了满足调频研究需求的仿真模型及其参数辨识方法;最后,基于多个磷酸铁锂电池的实验数据,采用改进的遗传算法辨识出仿真模型中的参数,并基于调频工况进行了验证分析。分析结果表明,模型仿真数据与实际储能的运行数据及特性相吻合,误差在1%以内,且提出的仿真模型结构合理,可较好地满足一次调频、二次调频以及其他秒级至分钟级的应用需求。     

大容量电池储能电站在山东电网应用的可行性分析

近年来山东电网新能源发电容量不断增长,系统调峰能力不足的问题逐渐凸显,特高压直流投产进一步挤占了系统的调峰容量,新能源发电的消纳压力逐步增大。在详细分析山东电网现有运行问题的基础上,从系统调峰、新能源消纳、电网安全、局部电网潮流改善、系统调频、电网黑启动、短路电流特性共7个方面,阐述大容量电池储能电站对解决现有山东电网运行问题的可行性,并分析了大容量电池储能电站的运行经济性。