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基于斜坡和山体的重力储能技术研究进展 被引量：3
1
作者 张京业 林玉鑫 +1 位作者 邱清泉 肖立业 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期924-933,共10页
大力发展可再生能源并实现清洁能源变革,是实现碳达峰碳中和的重要途径,电网对各种储能技术的需求日益增长,而规模化储能技术是有效解决可再生能源并网问题的重要技术途径。抽水储能是标杆性的物理储能技术,技术成熟、应用广泛且装机容... 大力发展可再生能源并实现清洁能源变革,是实现碳达峰碳中和的重要途径,电网对各种储能技术的需求日益增长,而规模化储能技术是有效解决可再生能源并网问题的重要技术途径。抽水储能是标杆性的物理储能技术,技术成熟、应用广泛且装机容量最大,是规模化物理(重力)储能技术的典范;重力储能是最近引发广泛关注的新型物理储能技术,按照应用场景的不同分为多种技术类型。本文首先介绍了依托山体、倾斜矿井的斜坡重力储能的原理和结构,并根据应用场景和技术特点进行了分类阐述,包括依托山体斜坡的抽水储能、轨道式重力储能和缆索式重力储能等技术类型;然后回顾了不同类别依托斜坡重力储能技术的研究进展和应用情况,并阐述了每种技术类型的优势和不足;据此提出一种更为优化的斜坡重力储能技术——斜坡缆-轨式重力储能技术,不仅融合了斜坡轨道式重力储能与斜坡悬架缆车式重力储能的优点,且避免了两者的缺点;最后概述了当前斜坡重力储能技术存在的关键问题,并就其发展与推广应用进行了展望。 展开更多
关键词 斜坡储能 重力储能 山地储能 可再生能源 电力系统
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基于深度神经网络的斜坡式重力储能系统质量块抓取装置控制方法 被引量：3
2
作者 陈巨龙 李震 +7 位作者 朱永清 刘大猛 张裕 王祖凡 高天 郝梓琳 董琳琳 赵海森 《电机与控制应用》 2023年第11期37-45,共9页
重力储能系统对于质量块码放环节的时效性要求较高,针对现有抓取装置在时效性上的不足,提出了一种基于深度神经网络的斜坡式重力储能系统质量块抓取装置控制方法。首先,介绍了斜坡式重力储能系统的整体工作流程以及对质量块抓取装置的需... 重力储能系统对于质量块码放环节的时效性要求较高,针对现有抓取装置在时效性上的不足,提出了一种基于深度神经网络的斜坡式重力储能系统质量块抓取装置控制方法。首先,介绍了斜坡式重力储能系统的整体工作流程以及对质量块抓取装置的需求;其次,提出了根据质量块瞬时加速度计算其运行路程的方法,并根据质量块在缓冲平台的运行路程影响因素分析了该方法的误差来源,基于误差来源构造质量块运行路程的数据集;最后,引进深度神经网络,通过训练确定网络结构和参数,利用Dropout机制增强模型的泛化能力,得到质量块运行路程的预测模型。分析表明,所提控制方法可以较好地满足系统对码放环节的时效性以及精度的需求,使用本模型可在50 ms内给出质量块的运行路程预测值,且误差在±0.1 m内,验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 斜坡式重力储能系统 质量块抓取 深度神经网络 运行路程
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斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法
3
作者 刘大猛 牟雪鹏 +5 位作者 石博豪 陈巨龙 王斌 罗晨 钟承君 陈思哲 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3266-3276,共11页
重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势。其中,斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本,并减少占用平地资源,是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一。然而,斜坡式重力储能系... 重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势。其中,斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本,并减少占用平地资源,是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一。然而,斜坡式重力储能系统具有机械与电气动态高度耦合的特点,现有仿真模型难以完整描述其动态特性。针对该问题,本工作提出了一种斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法。首先,采用三维机械设计软件Solidworks建立包括斜坡、轨道、载重小车和质量块的机械系统框架模型;然后,将Solidworks中建立的模型导入多体动力学仿真软件Adams,并建立载重小车与链传动机构的联系,获得机械系统完整模型;最后,将Adams中的机械模型导入Simulink,并建立与电气模型的联系,从而获得机电联合仿真模型。将所提出的多软件协同仿真模型与Simulink独立仿真模型,在电网正常和异常工况下分别进行仿真对比,结果表明多软件协同仿真模型能够更加全面地描述斜坡式重力储能系统的动态特性。因此,多软件协同仿真模型能够更好地支撑对斜坡式重力储能的功率特性分析、安全性评估和机械参数优化设计等工作。 展开更多
关键词 斜坡式重力储能 机电联合仿真建模 多软件协同仿真建模
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斜坡式重力储能系统的并网控制研究
4
作者 杨川 郝正航 陈巨龙 《中外能源》 CAS 2024年第6期26-32,共7页
重力储能是利用高度差以重力势能进行能量存储的系统,具有成本低、储能容量大、使用寿命长、对环境无污染、安全可靠等优点。斜坡式重力储能尤其适合在多山地且温差较大的地区进行规模化建设,拥有较高的转化效率。重力储能的存储介质是... 重力储能是利用高度差以重力势能进行能量存储的系统,具有成本低、储能容量大、使用寿命长、对环境无污染、安全可靠等优点。斜坡式重力储能尤其适合在多山地且温差较大的地区进行规模化建设,拥有较高的转化效率。重力储能的存储介质是离散的重物块,会引起电机重复启动和停止,为了平滑斜坡式重力储能系统运行中重物块的间断切换所造成的并网功率波动,有必要研究重力储能系统经变流器并网的控制策略。根据斜坡式重力储能系统的工作原理和能量转换过程,构建相应的数学模型。考虑到斜坡式重力储能在风能和太阳能发电并入电网中的有功功率控制需求,采用通过背靠背双PWM变流器实现并网的方案。该方案中,机侧和网侧变流器分别采用基于定子电流d轴分量id=0、电压定向控制的双闭环控制策略,以达到控制重力储能系统在发电工况和电动工况过程中的并网功率,从而实现新能源发电并网后电力系统的稳定运行。利用Matlab/Simulink软件构建重力储能系统的并网仿真模型,通过分析仿真结果中的输出功率和电网侧电压、电流的波形,验证了所提出并网方案的有效性。 展开更多
关键词 斜坡式重力储能 并网功率 变流器 并网控制策略 发电工况 波形
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基于瞬时功率镜像补偿的斜坡式重力储能系统功率平滑控制策略
5
作者 李震 王斌 +6 位作者 牟雪鹏 陈巨龙 汪玉翔 罗晨 王祖凡 董琳琳 高天 《电机与控制应用》 2024年第5期12-20,共9页
针对重力储能系统因离散质量块切换引起的输出功率波动问题,提出了一种基于瞬时功率镜像补偿的功率平滑控制策略。首先介绍了斜坡式重力储能系统的工作原理,分析引起系统功率波动的原因;然后设计了抑制功率波动的系统结构以及功率平滑... 针对重力储能系统因离散质量块切换引起的输出功率波动问题,提出了一种基于瞬时功率镜像补偿的功率平滑控制策略。首先介绍了斜坡式重力储能系统的工作原理,分析引起系统功率波动的原因;然后设计了抑制功率波动的系统结构以及功率平滑控制策略,并以11 kW的斜坡式重力储能系统为例,对系统结构参数进行理论计算;最后构建斜坡式重力储能系统仿真模型,分析了系统在质量块交替过程中的暂态波动特性。结果表明,应用所提方法,质量块在交替过程中可提供连续稳定的机械功率,较好地平滑重力储能系统的输出功率,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 斜坡式重力储能系统 功率波动 瞬时功率镜像补偿 功率平滑控制
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