超级UPS中光伏发电单元的功率调控

超级UPS包含电网、燃气发电机、电池以及光伏等多种类型能源,是一种具有很高供电可靠性的电源系统。在这样的多能源储能系统中,光伏发电单元需要配合其他多种能源,在保证稳定性的前提下,通过不同模式的灵活切换,提高其电能利用率。针对超级UPS特点及其工作模式,讨论了光伏单元的功率调控,并针对此应用场合优化了传统的光伏最大功率点跟踪算法,最后在30 kW的平台上进行了初步验证。改进后的算法,可以在保证收敛性和跟踪精度的条件下,有效加快光伏最大功率点跟踪速度。     

内燃-直线发电集成动力系统双向DC/DC功率变换器优化设计

设计了一种用于新型的内燃-直线发电集成动力系统(ICLGIPS)的双向DC/DC功率变换器(BDPC),实现动力源(超级电容器组)和直线电机之间能量在两个方向的变换和传递.ICLGIPS具有两个方向功率流的不平衡特性,通过计算分析,对传统BDPC拓扑结构进行了优化设计,并与串并联实时切换的超级电容器组结合使用.该优化设计的主要特点是,当BDPC运行于大功率的降压模态,向超级电容器组回馈能量时,屏蔽掉滤波电感,利用大容量的超级电容器组对输入的PWM电压波进行滤波,对输出量实现了平滑控制,使BDPC具有更高的可靠性.该优化设计有效地减小了功率变换器的体积和成本,提高了功率变换的效率,具有比较好的理论价值和应用前景.     

燃料电池不间断电源的功率变换拓扑研究

本文探讨基于燃料电池的UPS(FC-UPS)功率变换拓扑设计思路和综合方法,获得了多种燃料电池UPS拓扑结构。针对其中一种结构,进一步分析了几个典型的功率变换电路实现方法,并通过理论和实验比较三种逆变拓扑的效率。探讨了超级电容的接入方法,通过理论分析和实验,比较了不同接入方法的特性     

内燃-直线发电集成动力系统双向DC/DC功率变换器优化设计

设计了一种用于新型的内燃-直线发电集成动力系统（ICLGIPS）的双向DC/DC功率变换器（BDPC）,实现动力源（超级电容器组）和直线电机之间能量在两个方向的变换和传递。ICLGIPS具有两个方向功率流的不平衡特性,通过计算分析,对传统BDPC拓扑结构进行了优化设计,并与串并联实时切换的超级电容器组结合使用。该优化设计的主要特点是,当BDPC运行于大功率的降压模态,向超级电容器组回馈能量时,屏蔽掉滤波电感,利用大容量的超级电容器组对输入的PWM电压波进行滤波,对输出量实现了平滑控制,使BDPC具有更高的     

直流微电网混合型松弛终端分层控制策略

为了合理使用不同类型的松弛终端调节直流微电网母线电压波动,提出了一种针对直流微电网中混合松弛终端的分层控制策略。基于锂电池存在最佳充放电循环深度、超级电容动态响应快和上级直流主母线功率大等特性,文中将超级电容作为缓冲单元,采用双锂电池为主要的能量单元(A、B),并用上级主母线作为后背支撑,构成完备的混合型松弛终端架构。通过分析,超级电容电压控制电池出力,在微电网系统处于动态平衡时,超级电容电压可以间接表征出直流母线电压波动的低频分量。因此文中利用超级电容电压来确定双锂电池出力,根据超级电容电压信号进行层级划分并设计四种工作模式,使各松弛终端得到能量的高效分配。实验结果验证了该控制策略的有效性。     

双能源不间断电源的能源切换控制

双能源不间断电源(UPS)包含了市电和天然气发电机两种供电设备,其能源来自独立的基础设施——电网和天然气管道,冗余的输入能源为负载提供了高可靠的供电。这里探讨了一种双能源UPS的能源切换控制策略。这里针对天然气发电机冷启动延迟的问题,设计了机组和超级电容配合的控制方案,实现电网和天然气之间的能源切换,并在10 kW双能源UPS的平台上进行了实验。     

双锂电池–电容器混合储能系统控制策略设计

针对电池储能用于平抑风电功率波动时频繁充放电切换工作状态降低了电池使用寿命的问题,提出了锂电池寿命衰减程度评价方法,并根据此方法确定了锂电池在寿命周期内吞吐最大电量所对应的最佳运行充放电循环深度。考虑到能量型储能介质和功率型储能介质的优势互补以及单电池储能运行充放电循环深度对电池带来的不利影响,采用了基于双锂电池和超级电容器的混合储能系统主电路结构,并根据分段均值方法确定储能系统的参考功率,设计了锂电池运行在最佳充放电深度内的运行控制策略。最后基于国内某风电场的实测风电功率数据,对提出的储能系统结构和运行控制策略的合理性和有效性进行了验证。算例结果表明,在完成同一个目标指令时,单储能运行时充放电循环深度与标准充放电循环深度的偏离程度较大,对电池储能寿命衰减的影响较大;而双电池储能A、B单元能在所提出的协调控制策略下尽可能运行在标准充放电循环深度,从而提高了电池的使用寿命和经济效益。     

复合电源用双向DC/DC变换器的选型与设计

为了实现复合电源中超级电容器与蓄电池的有机匹配,改善蓄电池的性能和延长其使用寿命,本文提出了一种新型的具有升降压功能的双向DC/DC变换器,使复合电源系统在对外充放电过程中,超级电容器与蓄电池的功率按电池"最佳"工作状态进行分配。通过分析论证和实际电路测试,双向DC/DC变换器能够满足超级电容器与蓄电池的良好匹配,实现了复合电源系统的稳定工作。     

长寿命锂电池

以色列人发明了一种新型的锂电池,用锂代替锌作电池的阴极,这种“超级电池”具有功率大、重量轻、寿命长等优点。其功率一般比市场上供应的长寿电池     

基于超级电容的城市轨道交通车辆再生制动能量吸收系统

研究采用基于超级电容器的储能器来吸收城市轨道交通车辆的再生制动能量,并在适当的时候把能量回馈直流供电电网,以减少能源浪费,达到能量的高效利用。本文提出了模块化结构的储能器功率变换方案,采用多个模块串联以适应不同供电制式牵引电网的应用场合;采用多通道电路拓扑降低了变换器功率管的电流应力;提出一种双闭环控制策略,既实现了能量的双向流动又实现了串联模块的输入端电压的自然均压;提出了一套超级电容器组均压策略以保证超级电容器组高效可靠工作,主要分为组内均压和组间均压两组电路。最后通过小功率实验平台对该再生制动能量吸收系统的关键技术进行了实验验证。     

变电站内智能型直流电源系统配置探讨

介绍近年来直流系统在技术上的一些改进和对智能型直流系统的配置要求,重点介绍高频开关电源模块数量选择和蓄电池容量选择,并对最近设计工作中出现的新问题,如UPS逆变电源与通信与保护电源合一的问题作简要介绍。     

变电站智能型直流电源系统配置探讨

介绍了近年来变电站直流系统在技术上的一些改进和对智能型直流系统的配置要求。重点介绍高频开关电源模块数量选择和蓄电池容量选择,并对最近设计工作中出现的新问题,如不间断电源系统(UPS)逆变电源与通信、保护电源合一的问题作了简要介绍。     

论传统UPS供电系统的问题与变革

传统的UPS供电系统存在的主要问题是如何有效地提高系统可靠性。可靠性不高是传统的UPS设计理念造成的，而传统设计理念的结症又可归结为备用能源配置方法问题。备用能源(电池)要经过UPS设备中最薄弱环节—逆变器才能向负载供电，这是造成UPS系统必须两次变换能源、系统中存在着负载和UPS本身两个谐波源、系统过于复杂和结构臃肿、成本不断攀升、效率低下、可靠性难以有效提高的根本原因。本文在可靠性理论研究的基础上，提出必须改变备用能源配置方法，由备用能源(电池)直接用直流电压对负载供电，以上问题就迎刃而解，使UPS 系统的可靠性、建造成本、能源利用率、系统标准化等方面，都会产生革命性的变化。     

大容量电池储能电网接入系统

电池储能系统能快速、独立地调节有功/无功,在负荷平定、电能质量治理等方面具有很高的应用价值.介绍100kW储能电池模块电网接入系统的设计,为兆瓦级储能系统的研制提供参考.其中并网逆变器的分相瞬时电流控制可保证不同运行条件下装置对交流电流参考值的准确跟踪;电池侧双向DC/DC电路的双闭环控制可保证电池电流灵活可调;提出2种协调控制策略.电磁暂态仿真及装置实验结果证明了该控制策略的有效性.     

基于图论的弹性电源的最优架构筛选算法

弹性电源,也称为超级不间断电源（Super UPS）,是传统UPS的一种发展。它具有以下特征：包含着多个源,储能元件与冗余的电力电子变换器。弹性电源需要兼顾可靠性、效率与经济性的需求。本文提出了一种基于图论的自动推导最优系统架构的算法。算法分为两部分：第一部分是架构生成算法,其功能是生成所有合法的架构;第二部分是对生成的合法架构进行成本、效率和可用性计算,并从中筛选出最优的系统架构。文章最后以一个弹性电源的实际应用场合为例展示了算法的结果,并对此进行了分析。     

基于倍流同步整流的锂离子充电模块的研究

介绍了一种采用先进的倍流同步整流技术设计而成的高效率电池充电模块。本文主要对该充电模块的工作原理进行了分析,提出了充电控制方案,并对整个模块的参数进行了设计。通过设计出一个锂离子充电模块,并进行实验验证了理论设计的准确性。实验结果表明,该充电模块具有输出电流纹波小,动态响应快,输出滤波电感上的损耗小等优点。     

一种带有UPS功能的多路输出电源的设计

介绍了一种带有UPS功能的多路输出电源的设计方法,该电源第一级为AC/DC电源,并带有蓄电池负载。第二级为DC/DC多路输出电源,采用了多路比例反馈。实际使用表明,该电源工作稳定可靠,性能良好。     

变电站直流系统用高可靠性充电电源模块

针对某无人值守智能变电站设计了一种高可靠性和高性能的充电电源模块。采用在中小功率得到广泛应用的LLC谐振变换器作为功率拓扑,具有变换效率高和供电质量高的优点。详细地给出了方案的设计过程,并且从蓄电池充电策略和故障保护等方面提出了提高电源可靠性的若干策略。最后完成了样机制作,实验结果验证了设计的可行性和准确性。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

直流不间断电源(DC UPS)蓄电池管理系统

本文介绍了一种实用的直流不间断电源(DC UPS)蓄电池管理系统。从硬件组成、各单元的工作原理入手,介绍了蓄电池的管理和维护方法,着重介绍通过改善单体蓄电池的一致性来延长电池组的使用寿命。