超级电容器在微电网中的应用

随着可再生能源发电技术的发展,能够整合分布式电源的微电网是满足日益增长的电力需求、节省投资和提高能源利用效率的一种有效途径。储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。概述了超级电容器的特征和性能,分析了超级电容器储能系统的结构和控制原理,并详细阐述了其在微电网中的应用。基于超级电容器的储能系统,不仅起到能量缓冲的作用,还能够提供短时供电、缓冲微电网中负荷波动、均衡微电源输出、改善微电网电能质量,并且对微电网的经济性能有重要作用。     

国内可再生能源新闻

综合类融科储能全钒液流储能电池系统成功并网运行大连融科储能技术发展有限公司(以下称融科储能)提供的200kW/800kWh全钒液流储能电池系统,日前通过金风科技公司验收,接入可再生能源智能微网成功并网运行。该套系统具有自动化监控、精确在线容量监测、智能化运行等特点,与能量转换系统(PCS)、微网监控系统配合,可实现微网系统并网/孤网智能化运行,平抑新能源发电的不连续、不稳定特性,提高供电的稳定可靠性、改善电能     

独立光伏系统中超级电容器储能研究

超级电容器作为储能装置,不但可以为光伏发电系统提供必要的能量缓冲,而且对提高电力系统的运行稳定性具有非常重要的作用。使用PSIM软件仿真分析了系统的运行特性。结果表明,系统在光伏输入功率大幅波动时具有很好的稳定性,为超级电容器应用于可再生能源发电和电能质量改善等领域提供参考。     

基于模糊控制与非线性优化的孤立微网能量管理策略

为减小可再生能源输出功率波动对孤立微网电能质量的影响,本文设计了一种基于模糊控制与非线性优化的能量管理策略并应用于风/光/储/柴构建的微网系统中。以能量平衡、瞬时功率控制、锂离子电池及超级电容混合储能综合协调控制为目标,开展仿真研究,并在已有的150 kW风/光/储/柴微网实验平台上进行了验证。研究表明,在非线性优化的作用下,系统动态响应快、瞬时功率缓冲控制效果好,该策略具有实用价值。     

基于RTDS风光储微网协调控制仿真研究

风能和太阳能作为清洁的可再生能源,具有很大的发展潜力。电池储能系统技术的更新,使得引入规模化、集成化的电池储能系统,构建风光储联合发电系统的开发利用越来越受到人们重视。文章介绍了风光储微网系统中各分布式发电系统(DG)的结构、系统特点及基本原理,利用实时数字仿真仪(RTDS)搭建了风光储微网的仿真模型,并验证了该微网系统的稳态并网试验,并设计了基于低通滤波器算法的风光储协调控制策略,从而提高风光储联合发电系统功率输出的平滑性和可调度性。     

复合储能在微网中的应用研究

微网是接纳分布式能源的有效方式之一,储能技术应用于微网可以改善电能质量、控制功率平衡、提高运行稳定性以及优化能量管理等。复合储能系统将功率型和能量型储能元件有机结合,兼具两类储能元件的优点,可以有效发挥储能技术在微网运行控制中的作用。从复合储能在微网中的应用模式、控制策略以及优化配置三个方面研究其在微网中的应用情况。首先根据储能元件在系统中连接方式的不同,分析集中式与分布式复合储能的应用模式和适用场合;然后基于储能单元改善微网运行特性的控制方法,分析复合储能系统中各储能元件的协调控制以提高系统动态响应特性和运行经济性;最后分析复合储能在微网中的优化配置问题,结合复合储能在微网中的运行控制提出其优化配置建议。     

能源互联网技术实现路径及实践

能源互联网是在新时代背景下互联网与能源系统相结合的产物。本文总结了能源互联网以能源微网、储能技术、综合能源系统为代表的三种技术实现路径,提出了适合我国能源资源禀赋的能源互联网架构,介绍了神华集团在能源互联网领域以分布式光伏发电构建的能源微网、以氢能与电池储能耦合、以传统燃煤与生物质能、分布式光伏发电构建的综合能源系统等3个实践案例,可为我国未来能源互联网的建设提供有益的借鉴。     

电池-超级电容器混合储能系统研究进展

储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现"碳达峰""碳中和"中长期目标的关键支撑技术.能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性.本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,...     

储能电池在风光互补发电系统中的容量配置分析

储能电池是分布式发电系统的关键组件。增加储能电池的容量可以提高发电系统的可靠性,但会增加系统的投资和运行费用。基于上海地区全年8 760 h的气象数据,计算了风光互补发电系统在不同储能容量下的负荷缺电率和能量溢出率的变化。对于独立的风光互补发电系统,在满足能量溢出率小于0.3的情况下,如果系统缺电率维持在1%左右时,需要配置3天的储能容量;如果系统缺电率为0,则需要配置5天的储能容量。     

电动汽车与分布式电源的微网经济调度

微网的运行可以很好地利用分布式能源,并实现需求侧管理的效益最大化,但是分布式电源的波动性使得微网的运行风险增加,同时也需要一定的储能投资。电动汽车电池作为一种储能装置可以为微网系统运行提供辅助服务。建立了分布式发电和电动汽车经济调度的多目标优化模型,以微网系统运行成本最低、系统等效负荷波动最小以及电动汽车车主的充电成本最少为目标,求得电动汽车的充放电功率,很好地配合了系统负荷以及分布式电源的出力波动,优化了系统的运行。     

基于双模糊控制的独立微网能量优化策略

为使微网运行效益最大化,提出一种含风—储系统的独立微网的能量优化策略,该策略采用双层模糊控制方式,针对微网峰谷特性,根据日前启停机计划确定风电机组与需求侧管理负荷的投切状态,对实时调度则使用模糊控制得到风电机组、储能与负荷的功率值。对于微网瞬时功率波动,采用模糊理论,通过蓄电池—需求侧负荷混合系统平抑功率波动。实例应用结果表明,该独立微网能量优化策略有效。     

基于集合经验模态分解的微电网混合储能优化配置

为了平抑微电网联络线功率,该文采用磷酸铁锂电池与超级电容组合的方式进行微电网混合储能优化配置。首先,根据电网调度安排,将微电网净负荷分解为联络线功率与混合储能系统总功率。其次,通过集合经验模态分解将混合储能总功率分解为锂电池平抑的低频分量与超级电容平抑的高频分量,并建立混合储能的等年值成本、平抑联络线功率、能量供需平衡目标函数,采用自适应粒子群算法求解混合储能容量。根据储能的荷电状态,采用模糊控制算法对锂电池、超级电容的充放电功率进行二次修正,保证储能系统的长期运行。基于某并网型微电网进行算例分析,仿真验证该方法的经济性与有效性。     

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。     

Simplified design of independent hydropower-PV-storage micro-grid system

含可再生能源的独立微电网为解决无电地区用电提供了一种因地制宜的可持续的电力解决方案,但目前微电网由于理论性强、可操作性差,市场推广困难。为了解决目前微电网项目开展的壁垒,提出了一种关于独立水光储微电网系统的简化设计。根据项目所在地的微电源与负荷特性,计算系统的需电量,得出光伏及水电等电源所需的配置容量。为合理地协调各个时段微电网系统内各电源的出力来满足各时段负荷的需求,确保微电网内各电源模块出力与负荷需求的实时功率平衡,最大程度保障系统供电可靠性,本文提出了系统的两个重点考核指标——系统缺电率及能量溢出比,根据这两个指标,确定微电网系统的电池储能系统的配置容量。本文总结了一套合理的关于微电网的通用初步设计方法,为从事微电网的工程设计人员提供了便利。     

基于氢气储能的热电联供微电网容量优化配置

以光伏系统、氢燃料电池、电解槽、储氢罐构建的热电联供微电网为研究对象,制定初始投资成本等年值以及年运行成本最小的优化目标,提出热电联供微电网热负荷满足率评价指标,针对系统运行的基本约束设计微电网控制综合策略,并以某地历史源荷数据为参考,建立满足工程应用的数学模型,采用粒子群优化算法进行求解,得到氢气储能的孤岛型微电网热电需求基本方案。从应用层面论证氢气储能替代电池储能的可行性,并进行微电网系统容量优化配置,可满足居民负荷供能需求,提高系统运行经济性,预期具有较好的应用前景。     

Inhibition of wind power fluctuations of battery energy storage system adaptive control strategy design

为了增加电池储能系统针对大规模风电并网对电网系统的友好性,降低风电功率波动对电网的不利影响,本文提出以电池荷电状态和风电功率为反馈量,改变平抑时间常数和电池储能系统充放电目标功率为目标的平抑风电功率波动的自适应控制策略。经仿真验证,上述策略能有效避免电池的荷电状态大幅波动,延长电池使用寿命,从而减小电池储能系统的安装容量,最大限度地发挥电池储能系统的作用。     

Economic efficiency of a renewable energy independent microgrid with energy storage by a sodium–sulfur battery or organic chemical hydride

The present study uses numerical analysis to investigate the operating methods and costs of an independent microgrid incorporating a sodium–sulfur (NAS) battery or an energy storage system using organic hydrides. Details relating to the operation of the system and its installed capacity and cost were clarified, assuming the introduction of an independent microgrid in Kitami City, a cold region in Japan. Analysis results indicate that energy storage technology using the organic hydride system is economically inferior to the NAS battery owing to large losses associated with the water electrolyzer and dehydration reactor. Therefore, for the widespread use of the organic hydride system, it is necessary to improve the efficiency of these components.     

智能微网中铅酸电池储能系统控制策略

介绍了铅酸电池储能系统组成,包括铅酸电池组、电池管理系统（BMS）和储能变流器（PCS）,对铅酸电池储能系统的并网PQ控制、离网v/F控制、并离网切换控制和恒压浮充控制等控制策略开展研究,在此基础上研制了250kW／800kW·h铅酸电池储能系统,应用于扬州经济技术开发区智能电网综合示范项目中,试验证明所采用的控制策略能够满足运行要求。     

基于虚拟储能的微网风光储容量优化配置方法研究

风光储互补发电系统能够提高微网系统的稳定性.为了提升微网储能资源的合理配置,文章基于虚拟储能和电力弹簧概念,提出了计及主配储能协同的微网风光储容量双层优化配置方法,并利用改进的粒子群算法对风光储容量双层优化配置方法求解.最后,通过算例分析表明,文章配置方法提高了微网系统调节能力,降低了电压偏移率.