超级电容器储能系统充电模式控制设计

针对电网供电系统存在用电负荷和电能供应不平衡问题,设计了超级电容器储能系统。对设计的超级电容器储能系统两种工作模式(充电储能模式和放电释能模式)进行了介绍,对超级电容器储能系统充电储能运行模式时的双向DC/DC变流器工作方式进行了分析,同时设计了闭环控制参数,从而实现了对超级电容器储能系统充电储能过程的控制。实验结果表明,通过对双向DC/DC变流器在超级电容器充电工作模式时的闭环控制,有效地实现了对超级电容充电储能过程的控制。     

超导磁储能技术在微电网中的应用

超导磁储能系统可以长期、高效、无损地存储电能,具有响应速度快、功率密度高、效率高等优点,在微电网领域具有重要的应用价值。首先对超导磁储能系统基本原理进行详细梳理,其次对超导磁储能系统在微电网领域中解决微电源随机问题、短路故障问题、并网/孤岛模式切换问题的研究现状进行归纳总结,最后从大容量高温超导磁体技术、混合超导储能装置、超导磁体研究的新方向三个方面对未来超导磁储能系统在微电网领域的发展进行展望。     

基于台区融合终端的分布式储能型光伏并网电能质量研究

为解决并网光伏发电系统电能质量波动问题,提出了基于台区融合终端的光伏储能并网电能质量系统设计方案。分析了分布式储能型光伏并网的基本框架,说明了电能质量监测的基本参数。设计了台区融合终端电能治理方案,分为融合终端配合储能系统电能治理、融合终端配合储能PCS电能治理和融合终端配合智能光伏隔离开关电能治理3种方案。针对电池储能PCS系统进行设计,说明了智能光伏隔离开关的主要技术原理和微应用总体架构。最后针对某地区电网实际光伏并网进行应用分析。     

基于超级电容和蓄电池的光伏系统储能研究

超级电容器功率密度大,循环寿命长,适合与能量密度大的蓄电池混合使用,共同组成独立光伏发电系统中的储能部分。针对独立光伏发电系统的特点,分析了两者的特性,提出了1种超级电容与蓄电池混合储能的充电控制方案。实验结果表明,超级电容和蓄电池混合储能可有效实现系统的能量管理,确保光伏板和混合储能系统的协调工作。     

储能飞轮转子轴承系统动力学设计与试验研究

飞轮储能系统通过飞轮升速和降速来实现电能储存和释放,研究飞轮转子轴承系统固有频率预计、临界转速设计、动平衡等动力学问题。采用永磁轴承与螺旋槽动压轴承的混合支承方式,建立储能飞轮强度、动力学和充放电特性试验研究装置,进行了动平衡、阻尼支承调整、飞轮储能系统损耗和发电量测试等试验,试验飞轮达到设计转速42.0 kr/min,总储能497 W·h,从42.0 kr/min降速到13.8 kr/min,可用放电能达到290 W·h。     

AGV用超级电容与蓄电池混合储能的设计

针对自动导引运输车（AGV）的工作特点和在使用蓄电池中存在的大功率放电问题,提出了超级电容与蓄电池的混合储能系统,并对混合储能系统进行了参数匹配和设计。对混合储能的电气系统进行了仿真研究,结果显示,采用超级电容和蓄电池的并联混合可以将蓄电池的最大放电电流减小100A以上,使蓄电池的放电电流控制在额定电流以内,延长了蓄电池的使用寿命,改善了对大功率脉动负载适应能力,从而使AGV的动力性能也得到提高。     

动臂势能再生混合储能系统的设计与分析研究

液压蓄能器储能一直是液压系统唯一的储能方法,被广泛应用于混合动力液压挖掘机中,具有功率密度高、响应快、工作稳定、性价比高等优点。但是与电储能方式相比,液压蓄能器的能量密度低、吸放能压力波动大,限制其在混合动力液压挖掘机上的应用。提出了一种混合储能系统(HES),一部分能量按传统液压蓄能器储能方式,以保证功率密度;其他能量转换为电储能方式,以保证能量密度。基于一台1.7 t的微型液压挖掘机,建立了该混合储能系统的全尺寸仿真模型,实现了液压挖掘机动臂能量再生。研究结果表明,该混合储能系统能够有效回收动臂势能,且能量密度较高,吸放能压力波动小。     

电厂引入储能调频系统对厂用电系统的影响分析

为使储能调频系统更安全可靠地辅助火电机组参与电网AGC调节,需对储能调频系统与火电机组厂用电系统的内部联系进行探究。现结合南方某电厂储能调频项目建设的实际问题进行深入分析,说明储能调频系统对厂用电系统短路电流、电能质量、保护配置无影响。     

飞轮储能电池在并网型风力发电系统中的应用

提出了一种采用飞轮储能电池来充当电能质量调节作用的并网式风力发电系统,分析了飞轮储能电池调节电能质量的作用,直流侧电压的调节方法,利用能量平衡原理推导出了前馈参数与定子电流的关系,并给出了控制方法。仿真结果证明了系统在改善电能质量方面的优越性能。     

交直流混合微电网中储能技术的研究

基于一种典型的交直流混合微电网系统,对交直流混合微电网中的储能技术进行了分析与探讨。针对交直流混合微电网系统的特殊性,分别就混合微电网的直流侧储能装置与交流侧储能装置进行了功能分析。随后,比较了现有的各类储能方式,并对适用于交直流混合微电网的储能方式进行了探究。     

飞轮储能关键技术及应用发展趋势

飞轮储能作为一种新型的电能储备技术正受到越来越多的关注,它具有储能密度大、充电快、高效无污染、使用寿命长等优点,应用的范围遍及交通、供电、军工、航空航天等领域。介绍了飞轮储能系统的工作原理及常见的结构;从增加系统储能容量与降低损耗的角度出发分析飞轮储能系统的关键技术,其中对几种常用于飞轮储能的支承技术尤其是磁轴承技术进行了较为详细的阐述;基于该系统在不同领域内的优势,介绍了飞轮储能系统在国内外的应用;最后,根据目前飞轮储能技术的不足和市场的需求提出了其未来发展趋势。     

基于内置式永磁电机驱动的电动汽车混合储能系统设计研究

针对电动汽车续航能力差、能源利用率低的问题,采用内置式永磁电机(IPM)驱动电动汽车,构造了电动机数学模型,提出了一种直接生成所需直流母线电压的矢量控制方案,用于最大转矩电流比(MTPA)条件下运行电动机。同时提出采用蓄电池、超级电容器(UC)和单个双向DC/DC转换器组成混合储能系统(HESS),构造混合储能系统的集成控制方法,允许电动机在MTPA区域工作更长的时间。通过开展不同工况下实验研究,结果表明:通过单个双向DC/DC转换器的组成混合储能系统(HESS)可实现车辆功率控制,降低了转换器损耗,充分利用了存储设备中存储的能量。基于内置式永磁电动机驱动的电动汽车混合储能系统在不同工况下均能实现车辆的有效控制,提高能源利用率。     

带有抽水压缩气体储能装置的制冷系统

为开拓间歇式能源应用新途径,本文提出了一种复合制冷系统,该系统带有抽水压缩气体储能装置。在储能阶段,该储能制冷系统通过水泵将电能转换为水气共容舱内带压气体的内能;释能阶段,在水气共容舱内高压气体的作用下,使其内部的水流经水轮机直接驱动制冷循环制冷,而制冷循环中冷凝器所释放的能量被水气共容舱内的高压气体全部吸收,最终完成了利用间歇式能源制冷之目的。文中建立了描述储能与制冷过程的热力学模型,并重点研究了储能和制冷过程中关键节点的热力学参数变化规律,与文献给出的储能制冷系统相比,该系统具有较高的制冷系数。为拓展间歇式能源实际应用途径提供了一种新思路。     

超级电容在航标太阳能电源系统的应用研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电地能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点,大大提升储能系统的性能.针对航标太阳能电源系统存在的问题,设计了一种有源式混合储能方案,实验结果表明,在光伏发电功率对脉动时,蓄电池能够工作在优化的充电状态,并能够有效地减少小电流充电循环次数,达到延长蓄电池寿命之目的,证...     

混合动力现代有轨电车仿真系统研究

针对一类车载储能式混合动力现代有轨电车,考虑样车动力系统总成和控制系统优化的需求,介绍有轨电车的混合动力系统结构和工作原理,分析混合动力有轨电车系统的能量流和数据流,通过开发系统中关键部件的模型,建立基于"后向仿真为主,前向仿真为辅"混合仿真方法的混合动力现代有轨电车仿真系统。以某车载储能式混合动力现代有轨电车为研究对象,对其在一条规划线路上的运行过程进行仿真分析。仿真结果表明,仿真系统可根据不同动力系统的配置参数,快速的仿真计算整车的动力性能和储能系统的工作状态,满足了混合动力有轨电车样车研发的前期验证需求,为储能式有轨电车的零部件选型、参数匹配优化和控制系统的开发提供支持。     

振荡扑翼波浪能发电装置系统建模与仿真

为了实现波浪能的采集与高效转换,提出一种振荡扑翼波浪能发电装置,通过采集机构、液压转换系统和电能变换及储能系统将随机波浪能转换为稳定的电能。基于扑翼与波浪耦合受力分析,设计波浪能采集机构方案;为了能量高效转换和保证液压系统稳定性,创成一种含多腔液压缸的液压转换系统;根据储能单元的额定电能需求,进行电能变换及储能系统方案设计与元件参数计算;基于多能域键合图理论和AMESim仿真软件,建立包括机-液-电的整体虚拟样机仿真模型;搭建仿振荡扑翼波浪能发电装置试验平台,模拟规则波浪进行试验,验证系统的有效性。研究结果表明,在三级海况和四级海况下振荡扑翼波浪能发电装置发电效率分别可以达到61.5%和66.2%,能够有效采集波浪能,实现电能的稳定输出并储存到蓄电池中。试验结果证明了振荡扑翼波浪能发电装置工作原理和参数设计的合理性。研究结果为波浪能发电装置的设计与开发提供了理论基础与参考。     

基于MATLAB的蓄电池DC-DC变换器仿真研究

当今绝大部分风光互补发电系统储能装置都存在误操作导致其蓄电池电能储存效率下降,电池无法维持正常工作状态的问题,造成了发电系统的能量损耗。通过对充放电电路进行分析,采用先恒电流后恒电压充电和恒电压放电DC-DC变换器的拓扑方式,对提高电池充放电效率和避免蓄电池内部受损卓有成效。利用MATLAB环境下Simulink平台搭建DC-DC变换器仿真模型,仿真结果显示,DC-DC变换器模型能使蓄电池充放电曲线更加接近理想充放电曲线,提高蓄电池电能转换效率,防止蓄电池过度充电、过度放电和二次充电。     

磁悬浮飞轮储能技术

磁悬浮飞轮储能作为一种新型的储能方式,以其储能大、效率高、充放电快捷的特点,为解决目前存在的能源问题提供了有效地途径。本文主要阐述了磁悬浮储能系统的基本工作原理,介绍了飞轮转子、磁悬浮轴承、电机、电力系统及其它辅助机构的结构特点,在此基础上分析了在电力调峰、不间断电源、混合动力汽车,卫星姿态控制等方面的应用,旨在使此项新技术得到进一步的开发与推广。     

新能源发电中电化学储能技术的发展与应用分析

新能源大多是间歇性能源,具有很强的随机性,在其大规模并网或者孤岛运行时,功率波动轻则会影响电能质量,重则引发大面积的电力故障,因此需要储能系统来改善新能源发电的电能质量。本文分析了储能技术在新能源发电系统中的作用价值,较为全面地介绍了电化学储能中的铅酸蓄电池储能、钠硫电池储能、锂离子电池及全钒液流电池等技术的研究和应用现状,最后根据新能源发电的特点,指出了电化学储能技术的发展趋势。     

基于超级电容储能装置的微电网电能质量分析技术

为提高微电网的工作效率和加强微电网的可靠性,应用功率超级电容模组构成和开关电容电压均衡技术、快速充放电技术、电能质量监测治理等技术,并且应用控制软件和人机界面软件,设计一种基于超级电容器储能系统的微电网电能质量分析装置,可广泛为微电网电力系统中电力调峰、提高系统运行稳定性和提高电网及微电网电能质量的重要技术手段;同时,还可根据电网负荷的变化改变运行方式以向电网释放或吸收电能。由此,对负荷实施削峰填谷以减少系统输电网络的损耗,获取经济效益。储能装置用于用户侧,可提高电能质量,增强系统可靠性。而且,分布式储能在增强系统运行稳定性和提高电能质量方面具有更大的优势,按照系统运行的要求布置储能装置,可得到更好的控制效果。