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超级电容器与蓄电池混合储能系统在微网中的应用 被引量：203
1
作者 张国驹 唐西胜 齐智平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期85-89,共5页
由于微网中含有发电单元输出功率与负荷功率2组不相关随机变量,储能需要频繁吸收(发出)有功功率以维持微网的稳定运行,这对传统蓄电池储能的工作状况产生了较大的负面影响,缩短了其使用寿命。文中提出了适用于微网的超级电容器与蓄电池... 由于微网中含有发电单元输出功率与负荷功率2组不相关随机变量,储能需要频繁吸收(发出)有功功率以维持微网的稳定运行,这对传统蓄电池储能的工作状况产生了较大的负面影响,缩短了其使用寿命。文中提出了适用于微网的超级电容器与蓄电池混合储能结构,采用统一建模方法进行了建模,并采用小信号分析方法推导了储能的稳定条件。针对该混合储能结构,采用多滞环调节控制策略提高了储能的灵活性与实用性。利用超级电容器功率密度高和循环寿命长的优点,通过控制双向DC/DC变换器实现对蓄电池充放电过程的优化控制,可以避免蓄电池单独储能时的容量浪费,延长其使用寿命,提高储能的技术经济性。仿真和实验结果验证了所提出的混合储能结构及其控制策略的有效性。 展开更多
关键词 微网 超级电容器 蓄电池 混合储能系统 多滞环调节控制
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平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统设计 被引量：114
2
作者 张国驹 唐西胜 齐智平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第20期24-28,93,共6页
混合储能综合了功率型储能器件和能量型储能器件的优势,弥补了单一储能技术的不足,是储能技术的重要发展方向之一。针对平抑间歇式电源发电功率波动的应用需求,研究了超级电容器/蓄电池混合储能系统。结合间歇式电源的运行和控制,首先... 混合储能综合了功率型储能器件和能量型储能器件的优势,弥补了单一储能技术的不足,是储能技术的重要发展方向之一。针对平抑间歇式电源发电功率波动的应用需求,研究了超级电容器/蓄电池混合储能系统。结合间歇式电源的运行和控制,首先分析了超级电容器/蓄电池混合储能系统的作用,然后针对超级电容器、蓄电池的输出特性和应用需求,进行了混合储能功率电路的设计,并以蓄电池储能量和超级电容器储能量为核心进行了混合储能系统能量管理方案的设计,所设计的能量管理方案具有中央管理单元控制和本地控制2个层次,具有自适应特征。仿真和实验证实了上述方法的有效性。 展开更多
关键词 间歇式电源 超级电容器 蓄电池 混合储能系统 降压/升压双向变换器 能量管理方案
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微网中的多元复合储能技术 被引量：102
3
作者 陈伟 石晶 +2 位作者 任丽 唐跃进 石延辉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期112-115,共4页
储能技术被认为是微网的核心技术之一,它在稳定电网运行及利用可再生能源方面有重要作用。阐述了微网中储能的作用和意义,并结合适用于微网的几种储能方式,如飞轮储能、超导磁储能、超级电容器和蓄电池,分析了其技术特点。提出了未来微... 储能技术被认为是微网的核心技术之一,它在稳定电网运行及利用可再生能源方面有重要作用。阐述了微网中储能的作用和意义,并结合适用于微网的几种储能方式,如飞轮储能、超导磁储能、超级电容器和蓄电池,分析了其技术特点。提出了未来微网中的多元复合储能应用模式,并简要分析了应用多元复合储能的技术课题。 展开更多
关键词 微网 可再生能源 飞轮储能 超导磁储能 超级电容器 蓄电池
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基于复合储能的微电网运行模式平滑切换控制 被引量：80
4
作者 刘志文 夏文波 刘明波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期906-913,共8页
针对微电网由并网运行向非计划孤岛切换过程中功率出现不平衡的问题,在不改变分布式电源运行控制模式前提下,将超级电容器和蓄电池组成的复合储能装置作为微电网孤岛运行时的主电源。制定微电网并网转非计划孤岛切换控制策略,确保切换... 针对微电网由并网运行向非计划孤岛切换过程中功率出现不平衡的问题,在不改变分布式电源运行控制模式前提下,将超级电容器和蓄电池组成的复合储能装置作为微电网孤岛运行时的主电源。制定微电网并网转非计划孤岛切换控制策略,确保切换前后重要负荷正常供电和分布式电源正常运行;微电网由孤岛向并网运行切换时,通过对复合储能装置进行预同步控制,有效地减少了孤岛向并网运行切换时的冲击和振荡,确保运行模式切换过程中的平稳过渡。算例结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 微电网 非计划孤岛 超级电容器 复合储能 切 换控制策略 预同步控制
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带超级电容的光伏发电微网系统混合储能控制策略 被引量：79
5
作者 程志江 李永东 +3 位作者 谢永流 邱麟 董博 樊小朝 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2739-2745,共7页
为保证微电网系统稳定运行、各发电单元之间功率平衡以及输出电能质量良好,采用混合储能装置作为含光伏发电微电网系统的储能部分。提出了含光伏发电单元的微电网系统并网运行时各储能单元和直流母线电压的控制策略。当光伏发电并网系... 为保证微电网系统稳定运行、各发电单元之间功率平衡以及输出电能质量良好,采用混合储能装置作为含光伏发电微电网系统的储能部分。提出了含光伏发电单元的微电网系统并网运行时各储能单元和直流母线电压的控制策略。当光伏发电并网系统的能量管理采用功率分配型控制策略时,直流母线电压幅值的稳定受发电单元侧控制,通过控制微电源与三相逆变器输送给电网能量之间的平衡来保持直流母线电压稳定;当新能源或本地负载功率发生突变时,由于蓄电池和超级电容储能装置具有较好的能量互补特点,通过控制蓄电池吸收或释放低频功率,超级电容吸收或释放高频功率,可以抑制负载突变对直流母线造成的冲击。仿真和实验结果表明,上述控制策略能有效、快速地调节系统有功、无功功率输出,抑制微电网系统负荷突变引起的功率波动,改善系统输出电能质量,提高系统的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 光伏发电 储能单元 母线电压 超级电容 混合储能
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“超电容”电化学电容器研究进展 被引量：28
6
作者 王晓峰 解晶莹 +1 位作者 孔祥华 刘庆国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第B05期166-170,190,共6页
电化学电容是一种与电池和传统的电容都不同的新型储能器件。电化学电容具有比传统的物理电容高 2 0～ 2 0 0倍以上的质量比电容。研究证明 ,电化学电容所具有的大容量是由于电极表面的双电层电容和氧化还原反应导致的“准电容”的共同... 电化学电容是一种与电池和传统的电容都不同的新型储能器件。电化学电容具有比传统的物理电容高 2 0～ 2 0 0倍以上的质量比电容。研究证明 ,电化学电容所具有的大容量是由于电极表面的双电层电容和氧化还原反应导致的“准电容”的共同作用而引起的。一般利用前者储存能量的电容器被称为“双电层电容” ,后者被称为“超电容”。系统地介绍了电化学电容器的广泛应用、发展历史、储能机理 ,以及它与电池、传统物理电容的区别 ,并详细地综述了“超电容”电容器电极活性材料的最新研究进展。 展开更多
关键词 双电层电容 超电容 准电容 电化学电容器
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串并联型超级电容器储能系统在风力发电中的应用 被引量：63
7
作者 张步涵 曾杰 +1 位作者 毛承雄 王云玲 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期1-4,共4页
基于超级电容器的串并联型储能系统可同时双向大范围快速调节有功功率和无功功率。为提高风力发电系统稳定性和改善电能质量,提出了一种将串并联型超级电容器储能系统应用于基于异步发电机的风力发电系统的新思路,建立了基于等效电路的... 基于超级电容器的串并联型储能系统可同时双向大范围快速调节有功功率和无功功率。为提高风力发电系统稳定性和改善电能质量,提出了一种将串并联型超级电容器储能系统应用于基于异步发电机的风力发电系统的新思路,建立了基于等效电路的超级电容器储能系统的动态数学模型,设计了相应的控制策略,并以随机风和电网大扰动为例,在Matlab的Simulink环境下对采用串并联型超级电容器储能系统对并网风力发电机组的电能质量和稳定性问题进行仿真。结果表明采用该控制策略的超级电容器储能系统可很好地改善并网风力发电机组的电能质量和稳定性。 展开更多
关键词 超级电容器 风力发电 串并联补偿 异步发电机
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平抑光伏系统波动的混合储能控制策略 被引量：67
8
作者 王海波 杨秀 张美霞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2452-2458,共7页
蓄电池/超级电容混合储能系统可以同时发挥蓄电池高能量密度以及超级电容高功率密度的优势,适应用于微网。在Buck/Boost双向功率变换器与直流母线相连的独立光伏微网中,提出一种将储能系统总负荷功率滤波后,采用电流滞环控制蓄电池的充... 蓄电池/超级电容混合储能系统可以同时发挥蓄电池高能量密度以及超级电容高功率密度的优势,适应用于微网。在Buck/Boost双向功率变换器与直流母线相连的独立光伏微网中,提出一种将储能系统总负荷功率滤波后,采用电流滞环控制蓄电池的充放电、超级电容提供差值功率的新型能量管理方案,以优化对混合储能系统的管理。为平抑光伏出力波动,实现对直流母线电压的控制,针对超级电容的Buck/Boost双向功率变换器,在电压电流双闭环基础上,利用输入电压、负载电流前馈环消除了二者的变化对输出电压的扰动,提高了系统的动态响应速度与控制精度;利用电容电压前馈环消除了由于负载电流大小及方向的改变对系统闭环极点变动的影响,提高了系统的稳定性。仿真结果验证了所提能量管理方案及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 光伏系统 混合储能系统 超级电容 蓄电池 BUCK Boost双向变换器 能量管理方案 前馈控制
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基于成本分析的超级电容器和蓄电池混合储能优化配置方案 被引量：61
9
作者 李成 杨秀 +3 位作者 张美霞 王海波 叶建华 陈洁 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第18期20-24,共5页
超级电容器和蓄电池混合储能系统综合了功率型储能元件和能量型储能元件的优势,避免了单一储能技术的不足,是储能技术的重要发展方向之一。针对储能在大功率、大容量、波动性较强的应用场合,在分析负荷特性需求的基础上,给出了储能系统... 超级电容器和蓄电池混合储能系统综合了功率型储能元件和能量型储能元件的优势,避免了单一储能技术的不足,是储能技术的重要发展方向之一。针对储能在大功率、大容量、波动性较强的应用场合,在分析负荷特性需求的基础上,给出了储能系统总容量配置的方法,提出了基于成本分析的超级电容器和蓄电池的混合配置方案。算例分析验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 混合储能 超级电容器 蓄电池 Ragone曲线 等效循环寿命
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超级电容器在微型电网中的应用 被引量：50
10
作者 鲁鸿毅 何奔腾 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期87-91,共5页
总发电容量小于总负荷需求的微型电网(微网),因外部故障而进入孤岛运行时,为了保护重要负荷必须切除次要负荷。如果外部故障为瞬时性故障,则在短时间内微网又会因瞬时故障消失而重合到主网并重启次要负荷,从供电稳定性和经济性的角度来... 总发电容量小于总负荷需求的微型电网(微网),因外部故障而进入孤岛运行时,为了保护重要负荷必须切除次要负荷。如果外部故障为瞬时性故障,则在短时间内微网又会因瞬时故障消失而重合到主网并重启次要负荷,从供电稳定性和经济性的角度来看对次要负荷不利。因此,提出在外部故障后,用超级电容器向孤岛运行的微网提供短时功率缺额,维持所有负荷并等待重合于主网。文中用理论和仿真证明了此方法的合理性。 展开更多
关键词 微型电网 超级电容器 重要负荷 次要负荷
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基于小波分频与双层模糊控制的多类型储能系统平滑策略 被引量：59
11
作者 吕超贤 李欣然 +2 位作者 户龙辉 尹丽 胡京 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期21-29,共9页
风电功率的随机波动会对电网的正常运行产生很大的负面影响,储能系统的接入可以有效地抑制风电功率波动。针对上述情况,提出一种应用实时小波变换进行频率分配并用双层模糊控制理论进行储能功率修正的多类型储能系统平滑控制策略。该策... 风电功率的随机波动会对电网的正常运行产生很大的负面影响,储能系统的接入可以有效地抑制风电功率波动。针对上述情况,提出一种应用实时小波变换进行频率分配并用双层模糊控制理论进行储能功率修正的多类型储能系统平滑控制策略。该策略创新运用一种基于小波变换理论的新型分频方法,根据风电功率波动部分频率的高低合理分配多类型储能系统功率,即用超级电容器平抑短期功率波动,用蓄电池减弱长期功率波动;同时应用双层模糊控制方法,进行储能系统功率的修正,自动调整储能设备的荷电状态,削弱单层模糊控制方法对平滑输出的影响,改善平滑效果。算例结果表明,所提出的控制策略能合理分配功率并可有效地平滑风电出力波动,同时保证多种储能设备的荷电状态维持在合理范围内;双层模糊控制方法较单层控制方法具有更好的平滑效果。 展开更多
关键词 风电波动 多类型储能系统 超级电容 蓄电池 小波变换 双层模糊控制 平滑控制
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燃料电池发电装置能量管理控制系统设计 被引量：52
12
作者 朱选才 徐德鸿 +2 位作者 吴屏 曹陆萍 沈国桥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期101-106,共6页
针对燃料电池动态响应上的不足,该文探讨了燃料电池发电系统中的能量管理控制系统的设计方法。讨论能量管理控制系统的结构和控制器的设计,提出了一种基于电流间接控制的能量管理控制方式。建立了能量管理控制系统的控制模型,重点分析... 针对燃料电池动态响应上的不足,该文探讨了燃料电池发电系统中的能量管理控制系统的设计方法。讨论能量管理控制系统的结构和控制器的设计,提出了一种基于电流间接控制的能量管理控制方式。建立了能量管理控制系统的控制模型,重点分析了控制系统中电流控制环路的设计方法。针对能量管理的需求,设计了一套基于状态转移控制能量管理的控制算法用于管理超级电容中的能量。建立了5kW燃料电池发电系统,通过实验验证了所设计的能量管理控制系统的有效性。 展开更多
关键词 燃料电池 能量管理 超级电容
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基于超级电容储能控制的双馈风电机组惯量与一次调频策略 被引量：54
13
作者 颜湘武 崔森 +2 位作者 宋子君 孙雪薇 孙颖 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期111-120,共10页
双馈感应发电机在最大功率点跟踪控制下,发电机的输出功率难以响应电网频率波动,常规超速减载控制虽然可保留部分有功备用参与系统调频,但存在风电机组发电效益降低、转速调节范围减小及桨距角控制启动频繁等问题。为此,文中结合双馈感... 双馈感应发电机在最大功率点跟踪控制下,发电机的输出功率难以响应电网频率波动,常规超速减载控制虽然可保留部分有功备用参与系统调频,但存在风电机组发电效益降低、转速调节范围减小及桨距角控制启动频繁等问题。为此,文中结合双馈感应发电机网侧变流器的控制特性,提出了基于超级电容储能控制的双馈风电机组惯量与一次调频策略。其中,虚拟惯量调节和一次频率调节都由超级电容控制实现,无须改变或增加风电机组额外附加控制,提高了单台风电机组的自稳性和抗扰性;根据实际超级电容模组的成本和充放电效率对储能单元容量进行优化配置。通过对比预留备用一次调频方案的经济性,表明所提方案具有较强的经济优势。最后,通过仿真实验表明其惯量支撑和一次频率调节能力及发电效益相较于常规一次频率控制具有明显提高。 展开更多
关键词 风电机组 虚拟惯量 超级电容 预留备用 一次频率调节
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气体绝缘组合电器触头电接触状态检测与评估方法 被引量：49
14
作者 周蠡 鲁铁成 +3 位作者 罗容波 张博 余光凯 万家伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期217-224,共8页
为准确判断气体绝缘组合电器(GIS)内触头的接触状态,避免传统诊断方法只能依据管理值判断GIS触头接触状态的局限性,选取3种典型GIS导电连接件为研究对象,研究了不同幅值电流对接触电阻测量的影响,以及不同接触状态对接触电阻测量的影响... 为准确判断气体绝缘组合电器(GIS)内触头的接触状态,避免传统诊断方法只能依据管理值判断GIS触头接触状态的局限性,选取3种典型GIS导电连接件为研究对象,研究了不同幅值电流对接触电阻测量的影响,以及不同接触状态对接触电阻测量的影响,提出了一种评估GIS触头电接触状态的新方法。研究结果表明:当触头在不同接触状态时,流过不同幅值的电流,接触电阻会发生不同程度的收缩变化。因此,提出利用接触电阻随着试验电流增长的变化率,来判断触头的接触状态。通过对某500 kV变电站内GIS设备的现场试验表明,该评估方法能够在未知设备管理值的情况下对GIS触头接触状态进行精确的评估。 展开更多
关键词 接触状态 气体绝缘组合电器 接触电阻 状态评估 超级电容器 设备管理值
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储能技术在分布式发电中的应用 被引量：49
15
作者 田军 朱永强 陈彩虹 《电气技术》 2010年第8期28-32,42,共6页
储能方式主要有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能四大类型。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容器储能;电化学储能包括铅酸、锂离子、钠硫和液流等电池储能;相变储能包括蓄热和蓄... 储能方式主要有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能四大类型。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容器储能;电化学储能包括铅酸、锂离子、钠硫和液流等电池储能;相变储能包括蓄热和蓄冷储能等。本文着重分析了它们的技术现状、发展前景及优缺点,并针对分布式发电不同应用场合进行了探讨。 展开更多
关键词 分布式发电 蓄电池储能 超导储能 超级电容器 飞轮储能
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超级电容器储能特性研究 被引量：41
16
作者 蔡国营 王亚军 +3 位作者 谢晶 黄晓贤 陈忠 陈金灿 《电源世界》 2009年第1期33-38,25,共7页
基于超级电容器等效电路模型,本文推导了超级电容器等效阻抗函数,研究了恒流充电时的超级电容器的储能基本特性。并结合实验方法,对超级电容器的端电压波动、容量、循环寿命、漏电流进行了广泛测量。在理论分析与实验对比的基础上,根据... 基于超级电容器等效电路模型,本文推导了超级电容器等效阻抗函数,研究了恒流充电时的超级电容器的储能基本特性。并结合实验方法,对超级电容器的端电压波动、容量、循环寿命、漏电流进行了广泛测量。在理论分析与实验对比的基础上,根据超级电容器的内部结构探讨了部分特性变化的理论原因,为高效应用超级电容器的储能研究提供了科学依据。 展开更多
关键词 超级电容 恒流充电 新能源
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配电网故障处理关键技术 被引量：47
17
作者 刘健 赵树仁 +2 位作者 张小庆 宋晓林 张志华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期87-93,共7页
为了更好地进行配电自动化工程建设,对全负荷开关馈线、全断路器馈线以及负荷开关与断路器混合馈线情况下的配电网故障处理过程分别进行了论述,指出全负荷开关馈线和全断路器馈线各有利弊,负荷开关与断路器组合馈线能够扬长避短并综合... 为了更好地进行配电自动化工程建设,对全负荷开关馈线、全断路器馈线以及负荷开关与断路器混合馈线情况下的配电网故障处理过程分别进行了论述,指出全负荷开关馈线和全断路器馈线各有利弊,负荷开关与断路器组合馈线能够扬长避短并综合两者的优点。分别针对多分段多联络和多供一备网架结构的模式化故障处理步骤给出了建议,并指出只有结合模式化故障处理才能充分发挥上述网架结构的优势,达到提高配电设备利用率的目的。建议采用超级电容器作为配电自动化系统中备用电源的储能手段,并给出了超级电容器容量的计算方法。 展开更多
关键词 配电网 配电自动化 馈线自动化 故障定位 故障恢复 超级电容器
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基于混合储能系统跟踪光伏发电输出功率的控制策略 被引量：47
18
作者 田春光 田利 +2 位作者 李德鑫 吕项羽 常学飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期75-83,共9页
混合储能系统兼备能量型储能和功率型储能的技术特性,可以有效缩减光伏功率的预测误差,提高将光伏预测出力作为电力调度参考的可靠性。为此,提出了混合储能系统提升光伏电站跟踪目标出力能力的优化控制策略。该策略采用内部能量协调控... 混合储能系统兼备能量型储能和功率型储能的技术特性,可以有效缩减光伏功率的预测误差,提高将光伏预测出力作为电力调度参考的可靠性。为此,提出了混合储能系统提升光伏电站跟踪目标出力能力的优化控制策略。该策略采用内部能量协调控制和多目标优化控制的复合控制方式,合理地分配了电池与超级电容器的充放电功率,控制混合系统的出力弥补光伏电站预测功率和实际功率的偏差。通过国内某40MW光伏电站250天输出功率数据进行仿真分析,表明该策略不仅可以有效跟踪光伏的预测出力,而且能够充分发挥不同储能介质的特性,降低电池的充放电深度,使混合储能得到更好的应用。 展开更多
关键词 混合储能系统 锂电池 超级电容器 发电出力跟踪 复合控制策略
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并网型风光储互补发电系统容量优化配置 被引量：45
19
作者 于东霞 张建华 +1 位作者 王晓燕 高源 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期59-65,共7页
本文利用蓄电池和超级电容具有的互补性,将蓄电池和超级电容混合储能应用于并网型的风光互补发电系统中,使风光互补发电系统满足电网的调度和规划要求。以系统成本最小为优化目标函数的HOMER仿真软件运算,对风光蓄发电系统容量进行初级... 本文利用蓄电池和超级电容具有的互补性,将蓄电池和超级电容混合储能应用于并网型的风光互补发电系统中,使风光互补发电系统满足电网的调度和规划要求。以系统成本最小为优化目标函数的HOMER仿真软件运算,对风光蓄发电系统容量进行初级优化。结合初级优化得出的蓄电池容量,利用遗传算法对蓄电池和超级电容混合储能系统进一步优化,从而获得最优系统容量优化配置。结合实例验证仿真和算法的合理性和可行性。 展开更多
关键词 风光储互补发电系统 容量优化配置 蓄电池 超级电容 HOMER仿真
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孤立直流微电网运行控制策略 被引量：43
20
作者 薛贵挺 张焰 祝达康 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期112-117,共6页
以光伏阵列-燃料电池-超级电容所构成的低压单极型直流微电网为研究对象,在考虑分布式电源特性的基础上,研究该直流微电网的运行控制策略。采用开路电压比例系数法跟踪光伏阵列的最大功率;利用斜率限制器控制燃料电池功率的变化速度,防... 以光伏阵列-燃料电池-超级电容所构成的低压单极型直流微电网为研究对象,在考虑分布式电源特性的基础上,研究该直流微电网的运行控制策略。采用开路电压比例系数法跟踪光伏阵列的最大功率;利用斜率限制器控制燃料电池功率的变化速度,防止"燃料饥饿",进而改善燃料电池性能,提高其使用寿命;使用滑模控制实现超级电容的快充快放,稳定直流母线电压。在MATLAB/Simulink中搭建系统模型,仿真结果表明,所提控制策略可以提高能源利用率,改善系统的电能质量。 展开更多
关键词 直流微电网 光伏阵列 燃料电池 超级电容 变换器 控制
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