基于粒子群算法的燃煤发电系统储能容量估计方法

考虑到传统方法在估计燃煤发电系统储能容量时存在较大误差的问题,提出基于粒子群算法的燃煤发电系统储能容量估计方法。利用迭代推进法更新发电系统的离线参数,基于递推最小二乘法设计离线参数识别流程,识别到发电系统的离线参数,通过建立发电储能容量优化配置的目标函数,给出优化的约束条件,根据粒子群算法的优化求解步骤,优化配置燃煤发电储能容量,结合燃煤发电储能容量估计模型的构建,实现燃煤发电储能容量估计。仿真分析结果表明,基于粒子群算法的燃煤发电系统储能容量估计方法可减小发电储能容量估计误差,提高估计值的准确性。     

输电线路在线监测装置风光互补电源能量管理策略

提出一种输电线路在线监测装置风光互补电源供电方式及能量管理策略。对光伏出力、风电出力、负荷功率和蓄电池组储能状态等参数进行实时监测。根据光伏、风电出力与负荷功率的大小关系、蓄电池组储能状态情况,设计能量管理系统的四种基本工作模式。在MATLAB/Simulink环境下搭建风光互补电源模型,并对提出的能量管理策略和运行模式进行验证。结果表明,该能量管理策略能够实现对风光互补电源的高效管理,为输电线路在线监测装置提供稳定的电能。     

小型风力发电混合储能及能量管理系统

针对小型风力发电系统中风速和负载突变引起的功率波动,采用蓄电池和超级电容器组成混合储能系统进行平抑,为充分利用蓄电池和超级电容器所具有的互补性能,研究了能量管理控制策略。根据风速及负载的变化和超级电容器的荷电状态,控制混合储能装置的工作模式,使风力发电机、蓄电池和超级电容器3个能量源协调工作。为验证能量管理策略的有效性,用Matlab/Simulink进行仿真研究。仿真结果表明:风力发电机输出功率波动且负载突变时,采用混合储能能够减小功率波动对系统的冲击,使蓄电池工作在优化的充放电状态,有助于延长蓄电池使用寿命,加快储能装置响应速度,提高系统能量利用效率。     

互补储能系统的优化建模与控制策略

针对单一蓄电池储能系统功率密度低和超级电容储能系统能量密度低的问题,结合二者的特性,提出一种互补储能控制策略,从而充分发挥它们的优势。最后通过数学建模和仿真,结果表明互补储能系统在抑制可再生能源发电系统功率波动上具有明显的优势。     

基于联合概率分布的风光互补发电系统优化配置

为提高风光互补发电系统效率、降低建设成本和增强供电可靠性,提出一种系统优化配置的设计方法。综合考虑风力发电和光伏发电出力的相关性及储能蓄电池寿命等因素,建立以系统发电成本最低为目标和以负载失电率为约束条件的优化函数,用改进和声搜索算法对目标函数进行优化。整个求解过程通过二次优化完成,在初次优化结果的基础上,对得到的风电机组功率根据市场实际情况进行修正,然后对目标函数重新优化,最终得到光伏发电和储能装置容量的优化结果。通过实例对提出的优化配置方法进行模拟验证,结果表明经过优化配置后的风光互补发电系统能够满足负载供电需求并降低建设成本。     

互补储能技术及其控制策略

储能单元作为可再生能源发电系统中必不可少的组成部分,在抑制功率波动性方面起着重要作用。针对单一储能系统功率或能量上存在的缺陷,根据蓄电池储能系统和超级电容储能系统在能量和功率上的优势,结合二者互补性,提出了面向可再生能源发电系统的互补储能技术,建立了蓄电池—超级电容器互补储能系统,并针对给定发电计划下的功率波动,给出了基于浮动平均法的控制策略。通过相应的实例分析,验证了模型和算法的有效性。     

风光互补发电系统混合储能系统容量优化方法研究

风光互补发电系统受风光资源影响发电功率波动较大,配置适当的储能系统可提高新能源发电的消纳能力和电能质量。针对风光互补发电系统储能容量优化配置问题,将运行投入成本作为优化目标,提出以抽水蓄能为基础,蓄电池和超级电容参与的混合储能系统模型。该储能模型以跟踪负荷曲线作为平抑目标函数,利用集合经验模态分解和滑动平均法,对抽水蓄能机组、蓄电池和超级电容设备进行功率分配。建立了风光发电系统模型,利用带免疫的粒子群算法对储能配置容量进行寻优求解。计算结果表明,所提基于抽水蓄能的混合储能容量优化模型,对发电系统输出功率波动情况改善明显,电能消纳能力和运行经济性有所提高。     

风光互补系统多阶段充电控制策略研究

随着风光互补发电技术的发展,储能单元已成为风光互补发电系统的重要组成部分,储能单元的优劣将直接影响到系统的整体性能.针对风光互补发电系统自身的特点,提出了基于风光互补发电系统的铅酸蓄电池多阶段充电控制策略.通过对不同阶段充电控制策略的控制调节,可以使蓄电池在环境发生变化时仍然可以得到合理有效的充电效果;通过合理的转换和控制电路使风能与太阳能资源得到最大限度的存储与利用;通过系统仿真与实验验证了蓄电池多阶段充电控制策略的合理性与可实施性.     

通信基站用油光互补能源系统的研究

设计了一种通信基站用油光互补能源系统,其采用光伏发电系统和柴油机互补发电、蓄电池储能的模式,将其应用于缅甸的10个通信基站,并对该能源系统实际工况下的运行数据进行分析。分析结果显示：1)在系统实际运行中,最大功率点跟踪光伏控制器的转换效率可达98%;2)油光互补能源系统的10年平均平准化度电成本(LCOE)仅为采用单一柴油机发电系统时的40.1%;3)与单一柴油机发电系统相比,该能源系统可节省91%的月柴油消耗量。油光互补能源系统实现了对缺电地区通信基站的低成本能源供应,性价比高,实用性强,可在中国西部地区及东南亚国家的通信基站领域大力推广应用。     

The application of Supercapacitor energy storage technology in the alongside replenishment equipment

本工作分析了航行横向补给系统的电动机再生发电问题,通过对蓄电池储能、超导线圈储能、飞轮储能和超级电容储能技术特点的对比,选用超级电容储能系统回收和利用再生电能,提出了超级电容储能系统的设计和应用方案,并对基本设计参数进行了计算。航行横向补给过程中,受到补给船和接收船距离不断变化的影响,补给装置绞车电机在电动和发电两种状态间频繁交互运行。电动机在发电状态下向变频器直流母线反馈大量再生电能,影响电网质量和设备的正常工作。由于超级电容具有功率密度高、充放电功率大、使用寿命长和工作温度范围广的优点,非常适用于电能的快速回收和释放,能够降低系统功率、减小对电网的影响、节约能源,在需要反复进行电能回收和释放的设备中具有较好的应用前景。     

30千瓦风／光互补联合发电系统

风／光互补发电系统利用风能、太阳能的互补特性，可提高系统供电的稳定怀和可靠性，减小储能蓄电池的容量，降低系统成本，３０ｋＷ风／光互补联合发电系统已在山东省即墨市小管岛安装运行。该系统包括五台５ｋＷ风力发电机，５０４０ＷＰ光电池、２２０ＫＷｈ蓄电池、３０ｋＶＡ逆变器等。本文介绍了该系统的组成和参数，控制策略、运行方式以及数据采集与处理系统，并给出了性能试验结果。     

平抑风电波动的混合储能协调优化控制方法

为充分利用混合储能系统的互补特性,提高混合储能系统的响应能力并防止其过充过放,有必要对混合储能的功率分配方案进行协调优化控制。采用一阶低通滤波作为风电平抑方法,根据不同时间尺度提出混合储能两级协调优化控制方法,在长时间尺度上采用模糊控制方法调整滤波时间常数,以蓄电池的荷电状态(state ofcharge,SOC)为优化目标完成对混合储能的第1级控制;第2级控制即在短时间尺度内采用功率转移使超级电容SOC处于活跃状态,实现功率的最终分配。通过算例系统仿真,验证方法的有效性。     

基于MSP430单片机的风光互补控制器设计

为了提高风光互补发电系统的效率及可靠性,以MSP430F149单片机为核心设计了一个小功率风光互补发电智能控制器,该控制器具有最大功率点跟踪(MPPT)、能量的协调控制以及蓄电池的智能充放电等功能。在试验室平台搭建了以该控制器为核心的200 W风光互补发电系统模型,并利用Matlab对系统进行了仿真,仿真和试验测试结果均达到预期效果,表明该控制器具有现实的应用价值及意义。     

风光互补发电系统功率输出的自适应控制

针对风光互补发电系统在运行过程中出现的供电功率空缺以及直流母线电压不稳定问题,依据光伏为主力发电源,风为辅助发电源的发电方式,提出了以风力发电的输出功率补偿光伏发电的输出功率的自适应控制方案。鉴于发电系统中固有的非线性特征和运行中的参数变化,对风力发电系统采用自适应控制实现对互补发电系统中所需功率的差额实时补偿,保证直流母线电压的平稳。为实现蓄电池充电稳定性,结合蓄电池非线性充电模型设计了充电电流跟踪控制器,确保对期望充电电流的跟踪。理论分析和仿真结果均表明,在互补发电系统运行中采取的控制策略的可行性。     

风/柴/储能风力发电系统储能装置控制与仿真

采用电压外环和电流内环的控制方法,设计了风/柴/储能发电系统储能装置控制器电路,该控制器适用于连接在系统直流母线上蓄电池等储能装置的控制。在Matlab环境下,对该控制器进行了仿真,结果表明,该控制器能确保储能装置稳定运行,满足风/柴/储能风力发电系统对电压稳定的要求。     

一种并网型风光互补发电系统的建模与仿真

分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,该系统能模拟风光互补系统在不同模式下的运行特性,可以有效降低功率波动和维持电压稳定,并能在低光照强度、低风速等情况下为系统提供短时能量支撑。     

风光互补发电系统的协调控制

通过对风光互补发电系统能量流动和运行特性的分析,归纳总结出系统的4种运行模式和15种工作状态,提出了一种包括最大功率跟踪控制、负载功率跟踪控制、蓄电池充放电控制和系统保护运行等控制策略的协调控制方案。该控制方案根据气象条件、负载和蓄电池工况,进行不同运行模式和工作状态之间的转换,并完成相应的控制策略,从而实现风光互补发电系统的优化及可靠运行。仿真结果验证了该文所论述协调控制方案的正确性和可行性。     

基于线性自抗扰和变分模态分解的混合储能控制策略

风力发电具有随机性和波动性的特点,可通过引入储能技术减少其直接并网对电力系统造成的影响,因此基于超导磁储能和蓄电池储能系统之间的互补关系,提出一种基于线性自抗扰和变分模态分解的混合储能控制策略。针对传统混合储能变流器多变量、非线性及强耦合的特点,在装置层建立了混合储能系统的数学模型,基于跟踪微分器、线性扩张状态观测器及线性误差反馈律三部分,设计了混合储能系统的交、直流侧线性自抗扰控制器;其次,为了更加合理地平抑风电功率波动,避免经验模态分解时出现的模态混叠问题,在系统层提出了变分模态分解的功率分配方法;最后通过仿真验证了方法的可行性。     

基于深度学习的储能锂离子电池健康状态估计

锂电池储能系统在促进大规模清洁能源并网和保证电网稳定运行等方面发挥着重要作用。针对储能锂离子电池运行过程中的健康管理问题,提出了一种基于深度学习的储能锂离子电池实时健康状态估计方法,利用注意力机制的长短期神经网络,实时评估站内电池单体及电池簇的健康状态。通过对输入特征进行注意力加权,强化参数敏感性较高的特征在模型训练时的作用,以获得更高的估计精度。为验证该模型的有效性,利用公开数据集及实际储能锂离子电池运行数据,分别对储能电池单体及电池簇进行健康状态估计,实现了比传统神经网络方法更高的估计精度。     

独立光伏混合储能发电自治系统配置优化

发电自治系统是指零排放不间断运行的系统。根据负载特性和太阳光照强度时间分布曲线,结合典型储能器件,包括蓄电池、燃料电池与电解制氢,用穷尽搜索法对独立光伏混合储能发电自治系统进行了优化配置。以年为运行周期,按照蓄电池、燃料电池与电解制氢的充放电顺序,得到实现不间断供电的配置方案。根据各器件的安装和运行维护成本,计算各配置方案的年运行成本。为实现独立光伏混合储能发电自治系统的配置优化提供设计依据。