直流微电网中超级电容-蓄电池混合储能系统及其控制策略

为了平抑直流微电网中的波动,本文提出一种基于超级电容器-铅酸蓄电池混合储能系统及其控制策略,实现了稳定直流微电网直流母线电压的目的。该系统主要以超级电容器来响应母线上的高频波动,再由蓄电池调节超级电容器的能量,间接响应母线上的低频波动。控制策略根据母线电压与储能元件的容量自动切换工作方式,对母线电压起到调节作用的同时减少了蓄电池的动作次数,提高其使用寿命。     

基于新能源发电储能系统的研究

文章基于新能源应用中超级电容器储能装置的应用,设计了双变换器的串并联补偿式超级电容器储能系统模型。首先对系统设计的储能系统工作原理进行了探讨,得出采用的串并联型储能系统既可以对风电的无功功率进行补偿又可以维持供电电压的稳定,接着建立了系统的数学模型,然后分别对并联补偿变换器的控制和串联补偿变换器的控制完成了详细的设计,在Slinulink软件仿真中得出:储能系统可以有效实现了发电机转子转速的迅速稳定。     

移动储能直流融冰系统成功应用

正日前,在福建光泽电力公司和浦城电力公司配合下,国网福建电科院研制的国内首套移动储能直流融冰系统相继在光泽寨里镇10千伏山头线、浦城九牧镇黄毕线黎支线成功进行融冰作业。这是国内首套基于锂电池移动储能电站的直流融冰系统,也是国内首次在高山地区配电网开展直流融冰作业,以灵活机动、清洁无源、高效稳定等特点为偏远山区抵御覆冰灾害提供抗灾利器。此套系统是集成套嵌于该院自主研制的移动锂     

抽水蓄能和电化学储能平准化度电成本分析

储能电站的成本关系着储能系统的投入和运营,而全生命周期度电成本是衡量储能电站经济性的重要评价指标。针对抽水蓄能电站和电化学储能电站,通过计算建造成本、运营成本、充电成本及上网电量,考虑资金时间价值、不同应用场景的购电单价、储能容量利用效率和电化学储能的衰减等因素,分析比较两类储能电站的经济性。随着新能源的发展,风、光等清洁能源接入电网的需求逐渐增大,给电网稳定运行带来更大风险和挑战。面对未来大量新能源接入电网的需求,对电力系统的运行方式提出了更高要求,而储能电站在调节峰谷差、促进新能源消纳方面发挥着重要作用。     

非理想电网下直驱风力发电功率和电流平衡控制

为了应对实际运行时电网电压不平衡情况,提出将电网电压不平衡度作为界定采取不同控制方法的依据,推导了非理想电网下直流母线电压波动机理,开展了基于解耦双同步参考坐标系(DDSRF)的正负序分解的网侧逆变器控制策略研究,提出了能够对非理想电网电压进行准确锁相的新型锁相方法,并在Matlab/Simulink中进行了仿真实验。结果表明：1）当电网电压不平衡度较小（小于20%）时,采用电流平衡目标控制;当电网电压不平衡度较大（大于20%）时,采用功率平衡目标控制;2）所提出的控制策略能有效抑制直流母线电压波动,优化并网电能质量;3）二/三阶混合型广义积分器锁相环(MSTOGI-PLL)能够在非理想电网情况下提供准确相位信息,帮助网侧逆变器实现可靠并网。研究结果可为直驱风力发电系统非理想电网下的稳定运行提供参考。     

国电风电场储能项目应用超级电容器

正Maxwell公司日前宣布,中国国电集团公司的子公司——北京华电天仁电力控制技术有限公司,将在其风电场储能示范项目中应用Maxwell公司的超级电容器模块,目前该模块已经成功通过系统调试。据悉,该超级电容模块为BMOD0130P056B03模块,额定电压为56伏,容量为130F,运行寿命长达20年,具备完善的报警保护机制。该项目使用了1152个BMOD0130P056B03模块。     

厦门金旅:新能源客车领跑者

本报讯近日,厦门市十城千辆新能源汽车示范运营启动仪式举行,厦门金龙旅行车有限公司20辆混合动力城市客车正式交付厦门公交集团。据了解,该款车型为国内首批采用超级电容作为储能装置的混合动力客车,车身工艺采用了厦门金旅国内首创的阴极电泳涂装技术,可使整车防腐达10年以上,有效地解决了厦门海洋性气候车辆易腐蚀的问题,保障了整车更高的安全     

并联电抗器标准制定与应用

<正>随着中国电力大发展,长距离、超高电压输电线路的建成投运,线路对地电容的充电功率随电压的平方而急剧增加,巨大的充电功率会引起系统电压升高,还将增大线路的电能损耗、引起自励磁、同期困难等问题,对电网的安全稳定运行构成较大威胁。为此,需要投入大量并联电抗器补偿过剩的无功、控制住系统电压,保证电网的安全稳定运行。自上世纪90年代开始电网中大量使用多层并绕结构的干式空心电抗器,至今已走过了二十多年的历程,产品     

资源盘活 打造源网荷储一体化高地

<正>在新型电力系统的布局中，各类能源主体的资源价值将被重新定义。尖山源网荷储一体化行动在新能源发展大势中乘风破浪，深度整合了各类主体的资源要素，开启了嘉兴海宁市供电公司新型电力系统建设的新篇章。在海宁市尖山，分布式电源蓬勃发展态势强劲，光伏渗透率已达到96.81%；需求响应资源池初具规模，可实现26.69万千瓦灵活负荷可调可控；新型储能业态渐起，嘉兴地区最大的储能电站在这里每天两充两放进行“削峰填谷”、平衡供需；多端口直流微电网落地运行，释放着电力需求即时满足的多重可能性。     

冲激激励下线性常态网络中状态量的跃变

电容电压与电感电流不能跃变的换路定率,是在电容电流与电感电压为有限值情况下推导出来的。如果电容电流和电感电压为冲激函数时,则电容电压、电感电流在冲激激励时刻发生跃变。对冲激激励下线性常态网络中状态量的跃变问题,用等效电路的方法作了比较系统详细的分析,给出了较具体的求解方法。     

直流微电网母线电压波动分层控制策略

为解决直流微电网母线电压波动问题,在考虑蓄电池荷电状态的基础上,依据直流母线电压波动幅值进行抑制,提出一种含制氢负载和燃料电池的直流微电网母线电压分层控制策略。建立了光伏电池、蓄电池以及燃料电池的控制模型,给出了直流微电网的运行模式以及各运行模式下的控制策略。主要利用各单元间的配合,将系统运行分为7个层区,每个层区采取不同的控制策略来平抑直流母线电压波动。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件与新能源发电实验平台上搭建模型。仿真和实验结果表明:所提控制策略合理可行,达到了抑制母线电压波动的目的,提高了直流微电网运行的稳定性,对深入研究直流微电网控制策略具有一定的参考价值。     

基于Matlab的离网光伏单相全桥 逆变器控制策略

为了解决离网光伏发电系统为负载供电时逆变器输出电压存在谐波畸变率高的问题,提出一种改进的逆变器控制策略。首先,根据离网光伏发电系统的结构建立了单相全桥逆变器的数学模型;其次,基于数学模型分析,在接线性负载和投切线性负载时对逆变器采用电压电流双闭环控制策略,而在接非线性负载时引入输出电流反馈量,提出了由电感电流内环、输出电压外环、输出电流负反馈组成的逆变器多环稳压控制策略;最后,基于Matlab进行仿真,通过河北科技大学直流微电网系统进行试验验证,并将试验结果与仿真结果进行了对比分析。结果表明,上述3种工况下的逆变器电压谐波畸变率分别为1.8%,2.7%和2.3%,均满足小于5%的要求。研究结果对于改善逆变器的性能,提高离网光伏发电效率,以及发展新能源发电具有参考价值。     

基于电网谐波阻抗估计的并联电容器组优化配置方案

采用先投入高串抗率电容器、后投入低串抗率电容器这种单一配置方案,导致变电站出现高串率电容器频繁投切、寿命降低和无功容量浪费问题。为了解决这些问题,提出一种基于阻抗估计和多电能质量约束的变电站电容器组优化配置方法。首先,获取电容器投切后公共连接点母线电压电流数据;其次采用小波最大最小阈值去噪,通过Prony算法得到暂态电压、电流数据来估计系统谐波阻抗,最后结合AVC下达的调度指令和目标函数在满足电网电能质量约束条件下对电容器组进行优化配置。结果表明,在满足电能质量约束和AVC调度指令下,优化配置后高低串抗率配置频次均有所改善,高串抗率电容器组投入频次下降32%,低串抗率电容器组投入频次由26%提高至58%。由系统谐波数据、谐波源和电容器等元件组成的谐波阻抗模型,以及基于谐波谐振机理设计的电容器组配置方案,能够提高数据分析的准确性,减小电容器损坏以及解决无功容量损失问题,提高供电质量,可为变电站电容器组的配置提供借鉴。     

基于STM32F051控制的太阳能并网发电系统设计

设计了一种1kW太阳能并网发电系统,主要包括前级DC/DC升压模块和DC/AC逆变模块,整个控制的核心芯片采用ARM系列的STM32F051。前级DC/DC升压模块,主要利用全桥LLC谐振电路实现了前级电压的泵升,为后级提供了稳定的电压;后级DC/AC逆变模块,主要利用单相电压型逆变电路,其逆变控制系统采用SPWM电压电流双环控制,使并网电流与电网电压同频同相。在MATLAB/Simulink仿真环境下对全桥LLC谐振电路和单相全桥逆变电路进行仿真,得到了谐振网络两端电压、谐振电流以及电网电压、并网电流的仿真结果,为今后太阳能并网发电系统的改进和优化提供了依据。     

并网逆变器的电压支撑控制策略的实现

为了实现电网电压发生跌落时,并网逆变器能够支撑并网点电压的目的,通过改变并网逆变器注入到电网的参考正负序电流来控制注入到电网中的无功功率大小,采用双二阶广义积分器的锁频环(DSOGI-FLL)、准比例谐振(QPR)电流环控制方法,利用电网同步、正负序提取和电流跟踪技术实现对并网点电压支撑,达到准确的锁频和电流无静差快速响应。并通过伯德图分析,得出参数的设置规律。最终通过整个控制系统的仿真实验验证了上述控制策略的有效性。     

Stromspeicher für die „Energiewende“ – eine akteursbasierte Analyse der zusätzlichen Speicherkosten

Political targets for implementing the German “energy turnaround” aiming at the ambitious extension of renewable energies to generate electricity. However, a majority of the renewable supply is provided by intermittent sources, e.g. wind and solar power. For balancing the increasing supply fluctuations additional storage options are claimed beside of an enforced grid infrastructure and a more flexible demand side. Despite of the political guidelines the economics of additional flexibility measures has to be considered. For this paper we analyse the costs of large scale stationary battery storages to be operated in wholesale markets and transmission grid level. By deriving a key figure based on a life-cycle cost approach, we are able to evaluate the additional costs of electricity of selected battery technologies (lead-acid, lithium ion, sodium sulphur, redox-flow). Moreover, current and valid parameters of the cost analysis are received by scientific and industrial stakeholders of battery systems via online survey and face-to-face interviews. According to the stakeholder estimation a nationwide operation of stationary battery storages will be established at wholesale and transmission grid level until the year 2030. The life-cycle cost analysis, which also includes estimated future cost reductions, shows that lead-acid batteries remain the cost-efficient technology, assuming about 100 storage cycles p.a. In addition, a sensitivity analysis reveals the impact of increasing annual storage cycles as well as the achievable cost reduction by economies-of-scales of the power unit of the storage system.     

基于开路电压预测的SOC估算方法

为了得到电池的荷电状态(SOC),提高其测算精度,更广泛适用于电动汽车能量管理系统,通过对锂电池进行恒流充、放电实验方法得到SOC和锂电池开路电压的曲线关系,然后将放电后的电池充分静置得到电压自恢复曲线的分析,再结合锂电池等效电路模型,应用Matlab拟合出锂电池开路电压曲线,从而推导出开路电压的计算公式,完成开路电压的预测。最后将实验结果与理论分析进行了对比,进一步验证了理论和仿真建模的正确性。这种方法克服了开路电压法测量时间长的缺点,能够准确地计算SOC,对电池管理系统有重要意义。     

电网谐波下并网逆变器功率脉动抑制策略

电网电压中常含有一定的5次、7次谐波,导致并网逆变器输出功率产生6倍频脉动。为提高并网逆变器的运行性能,采用了一种基于谐振调节器的直接功率脉动控制策略,以实现并网逆变器输出有功功率和无功功率无波动的目的。基于瞬时功率理论,通过改变注入系统的有功和无功电流分量,结合谐振控制器抑制功率振荡。改进后的系统工作时无需获取谐波电流与电压的正负序分量,简单实用。基于1kW光伏并网逆变器实验平台对控制策略进行验证,实验结果表明,此控制策略能有效提高光伏并网逆变器的系统动态和稳态性能。     

我国燃煤发电技术进步的节能减排效果分析

依据我国燃煤发电工业所面临的环境保护要求提高和温室气体减排压力等一些现实问题，把燃煤发电的工程子模型与能源CGE模型进行衔接而建立了混合CGE模型，通过对我国能源、经济和环境的复杂系统的仿真计算，对严格的节能减排政策下我国2030年以前的电力需求以及我国发展先进燃煤发电技术的节能量、大气污染物排放和温室气体排放进行了预测。结果表明，我国SO2排放问题在2030年以前将可以达到完全符合环保要求的标准，我国燃煤发电行业近期应该重点开发和推广高效脱硝技术。从可持续发展的观点来看，我国燃煤发电行业在中长期应该引入碳捕集与封存技术。     

电池储能技术在电力系统中的应用评价及发展建议

随着智能电网时代的到来,世界各国电力系统正在从传统型向现代型转变,而储能技术的应用将成为这场变革的重要环节。对新型储能电池的技术经济特性和发展应用现状进行了介绍,构建了电池储能技术综合评价指标体系,针对储能技术在不同领域的具体应用进行了综合评价,分析了新型储能技术的发展前景并提出了相关建议,以期为政府主管部门、能源电力企业、产业界及行业专家提供参考。