锂离子储能电池成组方式优化

电池组内单体电池的分散性问题降低了电池组的可用容量和循环寿命.针对电池成组方式对电池组可用容量与循环寿命的影响问题,基于电池的Thevenin等效模型,分析了并联电池间不平衡电流交叉现象产生的原因及作用;研究了不同成组方式对电池组可用容量的影响,提出了表征电池组容量分散性的容量极差和容量分散度指标;通过仿真分析,得到了提升电池组可用容量的组合方式.搭建了电池组性能测试平台,比较了6种拓扑结构锂离子电池模组的寿命衰减特征,遴选出了减缓电池组循环寿命衰减的成组结构.     

考虑储能单元健康状态与荷电状态一致性的BESS功率分配策略

针对由多个储能单元组成的大型电池储能系统(BESS)不规则充放电导致的储能单元健康状态（SOH）和荷电状态（SOC）不一致性问题,研究储能单元内SOH差异与SOC一致性的关系。结合充放电优先级排序和自适应变异粒子群优化(AMPSO)算法,提出考虑储能单元SOH和SOC一致性的BESS功率分配策略。基于包含BESS、风/光发电、电动汽车和常规负荷的共直流母线型集中式微电网并网示范平台的实测数据,对所提功率分配控制策略与传统功率分配控制策略进行了对比仿真分析。仿真结果表明,所提控制策略可有效提高储能单元SOC的一致性,延长储能单元使用寿命,降低储能单元运行损耗,增强BESS双向调节能力。     

基于反馈线性化的光伏并网发电系统优化控制

首先建立了光伏阵列的通用仿真模型,针对常用最大功率跟踪方法中增量电导法在温差较大时启动寻优较慢的问题,将开路电压在线温度补偿法与增量电导法相结合。基于输入输出反馈线性化技术,设计了三相光伏逆变器的非线性解耦控制系统。最后利用PSCAD/EMTDC仿真对上述系统模型和控制策略进行了仿真验证。结果表明:该控制系统能够快速跟随光照和温度的剧烈变化准确实现最大功率跟踪,有效实现了有功功率和无功功率的解耦控制,具有较强的鲁棒控制特性。     

光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析

光伏电站经长距离输电线路接入弱电网后,并网逆变器的稳定运行面临严峻挑战.针对光伏逆变器接入弱电网的失稳问题,对锁相环锁相原理和锁相方案进行分析,对直流母线电压控制原理、并网点电压控制原理和LCL滤波器谐振原理进行综述,分析比较逆变器有效控制方法.通过对光伏逆变器接入弱电网的技术前景进行展望,为光伏下一步研究奠定基础.     

一种新型模拟发电机组励磁调速控制器

针对传统励磁调速控制器控制速度慢,精度低等缺点,设计了一种新型励磁调速控制器,实现了对发电机励磁电流的控制和对原动机转速的调节。该控制器由发电机及原动机电气量采集电路,励磁电流调节电路,原动机转速控制电路,开关量采集电路,按键操作电路,与上位机通信电路,状态显示与系统保护等电路组成。本控制器具有运算速度快、控制精度高、集成度高、便于维护和设计成本低等优点,具有很强的鲁棒性。现场运行结果表明本控制器完全到达运行要求,具有很强的实用性。     

基于自适应多层RLS的锂离子电池参数辨识

电池参数的准确辨识是电动汽车电池管理系统实现高精度状态估计的基础。针对遗忘因子递推最小二乘法（forgetting factor recursive least squares,FFRLS）辨识变化电池参数时精度不足的问题,本文提出以层数形式更新参数的自适应多层递推最小二乘（adaptive multi-layer recursive least squares,AMLRLS）电池在线参数辨识方法。AMLRLS算法以第L-1层辨识参数的电压误差作为第L层的目标值,递推分离出电压误差中的参数量,以所有层的参数量之和作为一个数据点的辨识结果,形成多层RLS结构更新参数。针对每一次辨识算法都计算至最大设置层的问题,设计层数选择器,将第一层FFRLS辨识结果的电压误差作为层数选择器的输入量,以电压误差大小自适应选择层数,减小计算量。搭建电池模型,仿真验证AMLRLS的参数跟踪能力。仿真结果表明,AMLRLS的参数误差比RLS最大降低了69%,比AFFRLS (adaptive forgetting factor recursive least squares)最大降低了46.5%。在实验验证中...     

基于DSP2812的阀控式铅酸蓄电池状态监测系统设计

根据阀控式铅酸(Valve Regulated Lead Acid,VRLA)蓄电池的数学模型提出了一种计算电池剩余容量的方法,然后以TI公司的TMS320LF2812A为核心,设计了一种新型电池容量、电压、电流和温度实时在线监测系统.电压检测采用巡检方式,以降低成本和系统冗余;温度检测采用温度传感器DS18B20,体积小且精度高;上位机实时显示电池组的状态.实际运行表明此监测系统具有实时检测、精度高、使用灵活并可以长期稳定运行的特点.     

基于改进残差网络的锂离子电池故障诊断

针对残差网络(ResNet)对特征提取准确率低和拟合度不够的问题,提出一种基于改进残差网络的锂离子电池故障诊断方法。首先,利用Simulink对电池容量变小、内阻变大、充电不足和自放电大等4种故障进行故障模拟,得到故障电压数据,作为输入,将首层提取的特征因式分解,分别加到后面的每一层;然后,引入注意力模块(SELayer)分支轻量化;最后,采用反卷积上采样,使远距离残差特征融合,加深特征提取能力,并降低计算量。改进残差网络故障模拟实验表明,与传统的ResNet50、ResNext、DensNet121和DensNet169等4种模型相比,所提模型的诊断准确率从88.63%提高到99.00%以上,参数量从2 500万减小到了2 470万,收敛速度上也具有一定的优势。     

基于双铅碳电池储能系统的微电网优化运行控制策略

针对风力、光伏发电与电动汽车充电波动性威胁微电网安全运行问题,基于对铅碳电池全生命周期内吞吐电量与充放电深度关系的研究,提出了基于双电池储能系统(DBESS)运行平衡度指标控制的充放电模式切换路径优化策略,以及基于铅碳电池最佳充放电深度的DBESS充放电控制策略。利用包含风光发电、双铅碳电池储能系统、锂离子电动汽车充电和常规负荷的实测运行数据,对上述控制策略与传统控制策略的计算结果进行了对比分析,结果表明所提出的控制策略不仅可以达到优化DBESS充放电路径的目的,最大限度拓展DBESS可用容量,还可打破DBESS始末荷电状态一致的限制,提高储能系统使用灵活性。最后以DBESS充放电饱和能力指标及充放电稳定性指标为评价标准,验证了所提出控制策略的合理性和有效性。     

适于不同规模储能电池组的模块化双级充电机研究

储能电池的广泛应用使其对充电设备的要求不断提升,可适用于不同规模储能电池组的充电机将迎来新的挑战。考虑到不同型号、不同规模电池组的充电需求,对现有充电电路的优缺点进行了归纳,提出了适用于不同规模、可串并联使用的模块化双级型充电机的设计思路,通过状态空间平均法建模分析,设计了基于两级串联Buck拓扑的充电机,利用PSCAD搭建仿真并制作样机,进行了理论仿真以及实验验证。实验结果表明,该充电机输出电压纹波率小、输出电压精准度高、对输入电源稳定性要求低、对器件性能要求低。