计及混合储能荷电状态的光伏直流微网功率分配策略

针对光伏直流微电网中光伏出力和负荷投切产生的功率波动,将锂电池和超级电容器构成的混合储能系统（hybrid energy storage system,HESS）运用在直流微网中可以平抑系统功率波动和稳定直流母线电压。在考虑超级电容荷电状态（SOC）的二次功率分配的基础上,提出一种基于光伏单元,混合储能系统和负荷三者协调运行的控制模式。根据光伏电池出力情况和负载消耗功率的关系以及各储能单元间SOC的不同,将光伏直流微电网分为4种运行模式,实时调节各储能单元的出力情况,使系统各微源间的功率达到动态平衡。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了一个含混合储能系统的光伏直流微网仿真模型,结果表明所提控制策略既能稳定运行在各种工作模式,又能保证直流微网系统稳定可靠运行的前提下优化各微源间的出力,验证了该控制策略的有效性和准确性。     

并网型直流微电网协调控制策略

大量的电力电子装置接入直流微电网中,降低了系统的惯性,因此需要设计微网内功率的控制策略,以保证母线电压不发生严重波动甚至崩溃。提出了一种基于光伏、储能、联网单元的并网式直流微电网协调控制策略。以母线的简化电路为基础,分析了直流母线电压与功率平衡的关系;划分系统的4种工作模式和运行状态,据此对母线电压进行分层,并设计了基于对等控制策略的联网变流器、储能单元和光伏控制方案。仿真结果表明,该控制策略能够在微电网内出现功率不平衡时,将母线电压波动控制在额定电压的±10%以内,且下垂控制使相关设备具有即插即用的功能,实现了设备层和系统层在无通信条件下的协调配合。     

基于分层控制的孤岛微电网储能优化控制策略

针对直流微网在储能控制策略中所采用的传统下垂控制方法,存在功率输出不均、母线电压跌落等问题,提出了微电网在孤岛模式下储能装置稳定直流母线和负荷恒功率运行的分层控制策略,将微电网优化控制过程分为两层:一级控制层下的储能作为微电网主要能量分配的装置,提出了基于双闭环的下垂控制策略,将储能电池变换器通过P-f、Q-u进行双层...     

独立光伏供电系统中多储能单元协调控制策略的研究

文章提出了一种由超级电容器和多个蓄电池储能单元组成的混合储能系统,并将该储能系统应用于独立光伏供电系统。其中,多个蓄电池储能单元能够增大混合储能系统的容量,并提高供电系统的可靠性。由于不同的蓄电池储能单元的荷电状态存在差异,因此,提出了一种改进SOC下垂控制方法,并利用该控制方法实现了不同蓄电池储能单元传输功率的优化分配和SOC的动态均衡,优化了蓄电池储能单元的能量传输过程。超级电容器可以补偿光伏系统传输功率缺额的高频部分,减少蓄电池储能单元充、放电的次数,维持直流母线电压的稳定。文章通过仿真模拟,验证了所提出的控制策略能够优化各储能单元的运行状态,并有效地维持了光伏系统传输功率的平衡和直流母线电压的稳定。     

A power allocation strategy of a hybrid energy storage system for a PV grid-connected system

针对光伏并网系统中光伏微电源出力的波动性和间歇性,将蓄电池和超级电容器构成的混合储能系统HESS（hybrid energy storage system）应用到光伏并网系统中可以实现光伏功率平滑、能量平衡以及提高并网电能质量。在同时考虑蓄电池的功率上限和超级电容的荷电状态（SOC）的情况下,对混合储能系统提出了基于超级电容SOC的功率分配策略;该策略以超级电容的SOC和功率分配单元的输出功率作为参考值,对混合储能系统充放电过程进行设计。超级电容和蓄电池以Bi-direction DC/DC变换器与500 V直流母线连接,其中超级电容通过双闭环控制策略对直流母线电压进行控制。仿真结果表明,所提功率分配策略能对混合储能系统功率合理分配,而且实现了单位功率因数并网,稳定了直流母线电压。     

虚拟直流电机荷电状态均衡控制

新型电力系统的惯性低,虚拟直流电机控制可以加强系统惯性和阻尼。多储能变换器应该考虑荷电状态(State of charge,SOC)均衡问题,提高系统稳定性。针对虚拟直流电机控制的多储能SOC均衡问题,利用直流电机机端电压和电枢电流的下垂特性,提出引入SOC离差及变均衡系数的变电枢电阻控制;针对下垂引起的电压偏移问题,采用虚拟直流电机转速补偿,用母线电容瞬时功率替代传统虚拟直流电机控制中电压PI控制,给定系统功率需求,减少比例积分环节个数。以两台蓄电池为例,在Simulink中进行仿真,并与参考文献的变电枢电阻函数对比可知,所提控制策略可抑制直流母线电压跌落,调节SOC均衡过程,提高其均衡速度和精度。     

基于MIC反馈的直流微网无差控制策略研究

针对直流微电网中内部功率不平衡和下垂控制策略具有电压偏移的问题,文章提出了基于MIC(Micro Increment of Current)反馈的直流微网无差控制策略。该策略底层控制以直流母线电压为载体,混合储能采用分段下垂的方式,实现了母线电压的相对稳定,同时以电流微增量MIC信号为内环控制的反馈项,通过周期性更新MIC参考值控制储能系统的实际输出电流,使直流母线电压稳定在额定值。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真,仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

分布式电源并联系统中基于荷电状态均衡的改进型下垂控制策略

当多个分布式电源(distributed generation,DG)并联运行时,传统的下垂控制能实现各DG的输出功率均分,但无法维持储能单元荷电状态(state of charge,SOC)一致。提出一种改进的下垂控制策略,通过设计变下垂系数并引入SOC功率指令项,改变DG各单元的下垂曲线,从而使SOC较高的单元输出更多功率,反之SOC较低单元则输出功率较少,最终在空载和负载情况下均可实现各单元的SOC均衡,同时保留传统下垂控制无需互联线的优点。以2台DG并联带载为例,通过求解微分方程得到SOC均衡算式的解析结果,并通过建立控制模型分析SOC变化和参数选择对系统稳态和动态性能的影响,最后搭建100 kVA的DG并联实验平台,验证该文提出控制策略的有效性。     

基于功率分层的孤岛直流微网协调控制策略

文章提出一种改进型功率分层协调控制策略,该策略利用荷源功率差信号代替母线电压信号作为切换条件,使孤岛型光储直流微网系统能够在不同运行模式间平滑切换,从而实现微网内部功率的动态平衡,保证不同工况下均存在以电压特性运行的松弛终端给直流母线提供电压支撑。通过下垂控制实现并联型储能系统按照实时功率调节能力决定自身出力,有效避免储能系统的过充过放,并引入二次运行控制环节解决了储能单元功率分配超过最大充放电功率引起的系统失衡问题。最后通过Matlab/Simulink平台在不同工况下实现该策略,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性与优越性。     

邮轮混合储能系统分段式下垂控制技术

针对脉冲负载频繁投切引起的邮轮混合储能系统频率、电压波动问题,提出一种改进的下垂控制策略。针对锂电池和超级电容混合储能系统建立仿真模型,为各储能单元配置独立的双向DC/DC变换器,仿真分析分段式下垂控制策略对功率分配和均流控制的效果。仿真结果表明：在负载突加或突卸工况下,分段式下垂控制策略可根据负载功率和直流母线电压变化自动控制储能系统功率流向,快速有效平抑电网的负载波动。     

借助能源审计挖掘用能单位节能潜力

能源审计是用能单位对能源进行科学管理和合理使用的一种方法。文章以南京某中型化工企业进行能源审计为例,梳理和分析了企业的能源消费状况,对主要耗能工艺和设备进行了节能潜力分析,仅变配电装置、循环水系统、空压站房和蒸汽管网节能潜力就达1532 tce/a。     

宁夏能源和节能

本文通过对宁夏回族自治区能源生产与消费状况,以及能源利用效率和节能潜力的分析,提出了加强自治区节能工作的具体建议。     

浅谈能源发展中的汽车节能

汽车节能是节能的重要领域之一.实现汽车节能需要采用新技术,采取降低油耗的各项具体措施和加强法制法规建设等综合努力,科研人员和管理部门都应做出自己的贡献.     

合同能源管理催生节能服务产业

<正>一、节能服务产业的产生背景与概念随着经济发展,能源和环境问题已经成为摆在人们面前的严峻挑战,节能战略逐步纳入到各国的能源发展战略中。在发展各种工业节能技术的同时,以合同能源管理机制为商务模式的工业节能服务产业也日益壮大起来。     

中国能源形势及发展对策

叙述了中国能源工业取得的成就,指出了中国能源发展面临的矛盾和问题,提出了近期中国能源工作的主要任务。     

世界能源危机与我国的能源安全

1999年以来,我国出现了6次油价上调.国内成品油价的频频上调是国际市场原油价格不断攀升的结果,2000年9月15日美国纽约商品交易所的原油价格达到每桶36美元,达到10年来的最高点.尽管石油输出国组织(欧佩克)部长会议2000年9月10日决定增加石油产量,但世界石油价格仍大幅上涨.专家认为,尽管市场因素和人为炒作是这次油价攀升的主要原因,但重视能源安全、开发替代能源已是各国的当务之急.     

科学用能与分布式能源系统

从对能源的中长期需求和能源供应能力的缺口出发,论证了节能和科学用能应当是我国能源发展战略的核心。阐述了科学用能的研究内容、方法和主要特点,指出应重点抓住高耗能产业和科学用能的共性科技问题。对建筑科学节能,提出尽可能采用可再生能源和环境能源以节约化石能源和电能。分布式能源系统是科学用能的范例,它与集中式发电的有机结合是新世纪电力工业和能源工业的重要发展方向。开发小型和微型燃气轮机可以提升我国动力工业的技术水平;正确确定冷热电三者的关系,充分发挥中低温余热的作用,是使分布式能源系统获得最大节能效果和最大经济效益的关键。