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一种适用于混合储能系统的控制策略 被引量:232
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作者 丁明 林根德 +2 位作者 陈自年 罗亚桥 赵波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1-6,184,共6页
为最大化地降低可再生能源输出功率的波动程度,优化混合储能系统的运行,采用时间常数随储能系统荷电状态变化的低通滤波算法确定目标功率值;根据蓄电池和超级电容的荷电状态,采用模糊控制理论将超出目标值的功率偏差在两种储能介质之间... 为最大化地降低可再生能源输出功率的波动程度,优化混合储能系统的运行,采用时间常数随储能系统荷电状态变化的低通滤波算法确定目标功率值;根据蓄电池和超级电容的荷电状态,采用模糊控制理论将超出目标值的功率偏差在两种储能介质之间进行分配;当超级电容电量充足时,由其独立补偿功率偏差值,以减少蓄电池的充放电次数。算例分析表明,所提控制策略能够有效地平抑可再生能源功率波动,避免储能介质出现荷电状态越限现象,达到延长蓄电池使用寿命的目的。 展开更多
关键词 混合储能系统 低通滤波 蓄电池 超级电容 模糊控制
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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
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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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蓄电池与超级电容混合储能系统的控制策略 被引量:194
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作者 张纯江 董杰 +1 位作者 刘君 贲冰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期334-340,共7页
在分布式发电系统中,储能系统要同时具备高功率密度和高能量密度的特点,单种储能元件往往难以达到这个要求,蓄电池与超级电容在性能上具有很强的互补性。本文将蓄电池与超级电容分别通过双向半桥变换器连接到直流母线上构成混合储能系统... 在分布式发电系统中,储能系统要同时具备高功率密度和高能量密度的特点,单种储能元件往往难以达到这个要求,蓄电池与超级电容在性能上具有很强的互补性。本文将蓄电池与超级电容分别通过双向半桥变换器连接到直流母线上构成混合储能系统,蓄电池稳定直流母线电压以维持母线上能量供需平衡,超级电容迅速提供负载波动功率高频分量,抑制负载突变对直流母线造成的冲击。分析了负载功率高频分量的检测方法,建立了双向半桥变换器的数学模型和四种模式下的控制策略。利用DSP实现储能系统的综合控制,通过仿真和实验验证了系统控制策略的有效性。 展开更多
关键词 混合储能系统 蓄电池 超级电容 双向半桥变换器
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用于风电功率平抑的混合储能系统及其控制系统设计 被引量:158
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作者 于芃 周玮 +3 位作者 孙辉 郭磊 孙福寿 隋永正 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第17期127-133,共7页
储能技术是进行风电功率调控的有效技术手段之一,针对平抑风电波动功率的需求,提出一种基于蓄电池和超级电容器的新型混合储能系统。通过充放电控制器的合理设计,实现了储能元件充放电全过程的精确管理,延长了使用寿命;同时能够提供稳... 储能技术是进行风电功率调控的有效技术手段之一,针对平抑风电波动功率的需求,提出一种基于蓄电池和超级电容器的新型混合储能系统。通过充放电控制器的合理设计,实现了储能元件充放电全过程的精确管理,延长了使用寿命;同时能够提供稳定的直流输出电压。针对该系统的控制系统设计,提出一种双层控制模型,并建立专家信息库。根据实时风电功率及储能元件的荷电状态,在双层控制模型下依次检索预置的专家信息库,可得到充放电控制器相应的控制算法,简化了风电功率多种波动状态下的控制逻辑,缩短了控制时间。仿真分析表明,所提出的混合储能系统结构及其控制系统是切实可行的,可广泛应用于风电场,承担风电功率平抑的任务。 展开更多
关键词 风力发电 波动功率 混合储能 超级电容器 蓄电池 充放电控制
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独立光伏发电系统能量管理控制策略 被引量:153
5
作者 廖志凌 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期46-52,共7页
随着能源危机和环境污染问题日益严重,太阳能光伏发电正成为世界关注的热点。提出一种新的太阳能独立光伏发电系统能量管理控制策略。系统由太阳能电池、蓄电池、单向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器组成,太阳能电池提供负载稳定工作时所... 随着能源危机和环境污染问题日益严重,太阳能光伏发电正成为世界关注的热点。提出一种新的太阳能独立光伏发电系统能量管理控制策略。系统由太阳能电池、蓄电池、单向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器组成,太阳能电池提供负载稳定工作时所需要的能量,多余或不足的能量由蓄电池来动态调节。系统能量管理的核心是根据太阳能电池和蓄电池的工作状态,控制单向变换器和双向变换器工作在合适的模式,从而使太阳能电池和蓄电池协调工作,确保供电系统高效稳定运行以及快速的动态响应。通过原理样机验证了所提的系统能量管理控制策略的有效性。 展开更多
关键词 太阳能电池 蓄电池 光伏发电系统 能量管理
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用改进的安时计量法估计电动汽车动力电池SOC 被引量:97
6
作者 林成涛 陈全世 +2 位作者 王军平 黄文华 王燕超 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期247-251,共5页
为了解决安时计量法不能估计初始荷电状态(SOC0)、难于准确测量库仑效率和电池可用容量变化的问题,提出折算库仑效率的定义,建立开路电压法、K a lm an滤波法和安时计量法的组合方法估计电池SOC。具体算法中,根据温度和老化对电池可用... 为了解决安时计量法不能估计初始荷电状态(SOC0)、难于准确测量库仑效率和电池可用容量变化的问题,提出折算库仑效率的定义,建立开路电压法、K a lm an滤波法和安时计量法的组合方法估计电池SOC。具体算法中,根据温度和老化对电池可用容量的影响试验建立电池容量的影响因素模型,基于单变量电池模型实现K a lm an滤波。使用11 085 s的镍氢电池组FUDS试验数据验证方法精度,经与放电试验真实值比较得到的误差为2.3%,优于安时计量法的19.7%,满足电动汽车对SOC估计误差8%的使用要求。 展开更多
关键词 蓄电池 SOC 开路电压 KALMAN滤波 安时计量
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分布式发电中的储能技术 被引量:81
7
作者 程华 徐政 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期53-56,共4页
简要介绍了分布式发电的现状,分析了储能在分布式发电中的作用。着重介绍了蓄电池储能、超导储能、超级电容器储能以及飞轮储能等储能形式,并分析了它们的技术现状及优缺点。
关键词 分布式发电 储能技术 超导储能 蓄电池 飞轮储能
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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
8
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
9
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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基于混合储能系统的平抑风电波动功率方法的研究 被引量:104
10
作者 于芃 赵瑜 +5 位作者 周玮 孙辉 全程浩 刘剑 宋颖巍 刘岩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期35-40,共6页
为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通... 为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通过对运行控制方式的设计,使得该储能系统能够与风电系统进行精确、高效的功率交换;同时,储能元件可根据各自的储能特性平抑不同类型的波动功率。仿真分析表明,该平抑方法使得储能元件的储能优势得到了充分发挥,能够延长系统的使用寿命,平抑后的风电输出功率可以满足电力系统实时调度的要求。 展开更多
关键词 风力发电 混合储能 蓄电池 超级电容器 风电功率平抑
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超级电容器的应用与发展 被引量:81
11
作者 胡毅 陈轩恕 +1 位作者 杜砚 尹婷 《电力设备》 2008年第1期19-22,共4页
超级电容器是介于传统电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置,它具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。文章介绍了超级电容器的原理、主要性能指标、特点及国内外发展和应用状况;归纳了超级电容器在电力系统中... 超级电容器是介于传统电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置,它具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。文章介绍了超级电容器的原理、主要性能指标、特点及国内外发展和应用状况;归纳了超级电容器在电力系统中的若干具体应用,指出了使用中应注意的问题及其解决方法,以及今后的研究方向。 展开更多
关键词 电力系统 蓄电池 超级电容器 储能
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用于太阳能照明系统的智能控制器 被引量:85
12
作者 吴理博 赵争鸣 刘建政 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1195-1198,共4页
针对现有太阳能照明系统普遍存在的效率低、寿命短、运行不稳定等问题,提出了一种应用于太阳能照明系统的新型智能控制器。控制器实现了基于单片机89C51的工作状态控制和蓄电池能量智能管理,满足了太阳能照明系统在不同工作状态下的稳... 针对现有太阳能照明系统普遍存在的效率低、寿命短、运行不稳定等问题,提出了一种应用于太阳能照明系统的新型智能控制器。控制器实现了基于单片机89C51的工作状态控制和蓄电池能量智能管理,满足了太阳能照明系统在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求。太阳能电池最大功率点跟踪和蓄电池充电精确控制也在此控制器中得到实现。试验结果表明,应用此智能控制器的太阳能照明系统效率高、运行稳定,蓄电池寿命可从2a延长到3a以上。 展开更多
关键词 太阳能照明系统 智能控制器 单片机 最大功率点跟踪 蓄电池 能量管理
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超级电容器蓄电池混合储能独立光伏系统研究 被引量:80
13
作者 唐西胜 武鑫 齐智平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期178-183,共6页
建立了混合储能系统的数学模型,对系统性能的提升进行了定量分析。提出了一种无源式并联储能方案,并应用于独立光伏系统中,仿真和实验结果表明,在光伏系统的发电功率和负载功率脉动的情况下,蓄电池的充放电电流比较平滑。合理配置超级... 建立了混合储能系统的数学模型,对系统性能的提升进行了定量分析。提出了一种无源式并联储能方案,并应用于独立光伏系统中,仿真和实验结果表明,在光伏系统的发电功率和负载功率脉动的情况下,蓄电池的充放电电流比较平滑。合理配置超级电容器组的容量,可以减少由于日照量变化所导致的蓄电池充放电小循环次数。对解决光伏等可再生能源系统中蓄电池储能的问题,具有现实意义。 展开更多
关键词 独立光伏系统 蓄电池 超级电容器 混合储能
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基于平滑控制的混合储能系统能量管理方法 被引量:80
14
作者 张野 郭力 +1 位作者 贾宏杰 王成山 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期36-41,共6页
储能作为一种能量缓冲装置,可以有效抑制可再生能源输出功率的波动。文中介绍了一种基于平滑控制的超级电容与电池混合储能系统的能量管理方法,该方法分别利用超级电容和电池补偿可再生能源输出功率波动的高频分量与中低频分量;在传统... 储能作为一种能量缓冲装置,可以有效抑制可再生能源输出功率的波动。文中介绍了一种基于平滑控制的超级电容与电池混合储能系统的能量管理方法,该方法分别利用超级电容和电池补偿可再生能源输出功率波动的高频分量与中低频分量;在传统限值管理的基础上,引入超级电容端电压预先控制,根据超级电容的剩余容量与充放电状态对超级电容和电池的输出功率进行修正,以防止超级电容因端电压达到上下限而停止工作。最后,利用PSCAD仿真验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 可再生能源 蓄电池 平滑控制 混合储能系统 超级电容 能量管理 充放电控制
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电动汽车能量存储技术概况 被引量:27
15
作者 程夕明 孙逢春 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期47-52,共6页
叙述了电动汽车能量存储技术的发展 ,说明了不同类型电动汽车对动力电池的要求不同 ,着重分析了动力电池 (包括铅酸电池、MH Ni电池 ,锂离子蓄电池和ZEBRA电池等 )技术现状以及优缺点。铅酸电池比能量低 ,技术成熟 ,价格便宜 ,在电动车... 叙述了电动汽车能量存储技术的发展 ,说明了不同类型电动汽车对动力电池的要求不同 ,着重分析了动力电池 (包括铅酸电池、MH Ni电池 ,锂离子蓄电池和ZEBRA电池等 )技术现状以及优缺点。铅酸电池比能量低 ,技术成熟 ,价格便宜 ,在电动车辆中应用普遍。镍金属电池 ,特别是MH Ni电池 ,比能量和比功率较高 ,实现了商品化 ,目前已经作为铅酸电池的可替代动力电池。锂离子蓄电池是动力电池的发展热点 ,与前两种动力电池相比 ,具有更高的比能量和比功率 ,寿命长 ,是一种绿色环保电池。此外 ,对燃料电池、超级电容器和飞轮电池作了扼要介绍。动力电池的发展与电动车辆的需求密切相关 ,目前混合电动车辆发展迅速 ,其辅助动力电池需要高比功率特性 ,以提高车辆的动力性和经济性。 展开更多
关键词 电动汽车 动力电池 高能量电池 蓄电池 能量存储
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包含蓄电池储能的微网实时能量优化调度 被引量:76
16
作者 石庆均 江全元 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期76-82,共7页
提出一种包含蓄电池储能的微网实时能量优化调度方法。该方法将全天24 h划分为峰、平、谷3种时段,在实时调度时,根据当前调度时刻所处的不同时段和蓄电池荷电状态所处的不同范围,采用不同的运行调度策略,同时以各微电源的有功输出与无... 提出一种包含蓄电池储能的微网实时能量优化调度方法。该方法将全天24 h划分为峰、平、谷3种时段,在实时调度时,根据当前调度时刻所处的不同时段和蓄电池荷电状态所处的不同范围,采用不同的运行调度策略,同时以各微电源的有功输出与无功输出作为优化变量建立能量优化模型,设计了蓄电池放电罚函数并计入能量优化模型的目标函数中,可确保蓄电池随时维持一定的储能量以便在非计划孤网突然发生时为微网提供紧急功率支撑。该方法不仅可实现微网的可靠、经济运行,还有助于对主网进行"削峰填谷"。算例分析验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 蓄电池 储能 微网 实时调度 优化 模型
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含电、气、热3种储能的微网综合能源系统经济优化运行 被引量:77
17
作者 施泉生 丁建勇 +1 位作者 刘坤 晏伟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期269-276,293,共9页
风电的反调峰特性和供暖季“以热定电”模式导致弃风现象严重,造成能源浪费。随着能源互联网的推进和综合能源系统的发展以及各种储能方式的出现,通过建立含有电、气、热3种储能方式的综合能源系统的运行方式,可以提高风电的利用率。将... 风电的反调峰特性和供暖季“以热定电”模式导致弃风现象严重,造成能源浪费。随着能源互联网的推进和综合能源系统的发展以及各种储能方式的出现,通过建立含有电、气、热3种储能方式的综合能源系统的运行方式,可以提高风电的利用率。将蓄电池、蓄热电锅炉和电转气(P2G)技术应用于微网系统,以成本费用最小为目标函数,建立微网综合能源系统的经济优化运行模型。对比分析了4种方案,通过算例验证方案的可行性,分析风电出力和负荷不确定性对效益的影响。结果表明含有3种储能方式的综合能源系统可以减少弃风电量,降低环境污染治理费用,提高经济效益,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 综合能源系统 弃风 电转气 蓄热电锅炉 蓄电池 储能 微网 经济运行 模型
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风/光/储微电网混合储能系统容量优化配置 被引量:76
18
作者 李彦哲 郭小嘉 +1 位作者 董海鹰 高政 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期123-128,共6页
储能系统容量优化配置是降低微电网成本的有效措施之一.文中提出一种含氢储能和蓄电池混合储能系统的风/光/储并网型微电网结构,综合考虑微电网系统运行的经济性及环境效益,以总净现值成本TNPC最小为目标函数,以可再生能源利用率和负荷... 储能系统容量优化配置是降低微电网成本的有效措施之一.文中提出一种含氢储能和蓄电池混合储能系统的风/光/储并网型微电网结构,综合考虑微电网系统运行的经济性及环境效益,以总净现值成本TNPC最小为目标函数,以可再生能源利用率和负荷缺失率为评价指标,建立所提微电网容量优化配置模型.基于HOM?ER Pro软件设计算例,对优化问题进行求解,并将优化结果与微电网储能传统方式作对比,验证了所提方法的经济性和实用性,为风/光/储微电网储能容量优化配置提供参考. 展开更多
关键词 微电网 可再生能源 容量优化 氢储能 蓄电池
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基于电压下垂法的直流微电网混合储能系统控制策略 被引量:73
19
作者 文波 秦文萍 +2 位作者 韩肖清 王鹏 刘家赢 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期892-898,共7页
以稳定直流母线电压和优化蓄电池工作过程为目的,提出了一种基于电压下垂法的直流微电网混合储能控制策略。该控制策略根据直流母线电压信息,利用超级电容快速补偿母线功率缺额的高频部分;通过蓄电池对超级电容进行能量补充,间接补偿母... 以稳定直流母线电压和优化蓄电池工作过程为目的,提出了一种基于电压下垂法的直流微电网混合储能控制策略。该控制策略根据直流母线电压信息,利用超级电容快速补偿母线功率缺额的高频部分;通过蓄电池对超级电容进行能量补充,间接补偿母线功率缺额的低频部分;利用超级电容电压不能突变的特点,实现对蓄电池电流的平滑控制。控制系统以直流母线电压、超级电容电压及蓄电池荷电状态为判断条件,自动切换工作模式。实验表明,该控制策略可自动调节蓄电池和超级电容出力,维持直流母线电压在额定值附近小范围波动,有效地减小了蓄电池充放电次数,延长其使用寿命。 展开更多
关键词 直流微电网 电压下垂控制 超级电容 蓄电池 混合储能系统 充放电控制
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含分布式风光蓄的配电系统可靠性评估 被引量:69
20
作者 葛少云 王浩鸣 +1 位作者 王源山 张鑫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期16-23,共8页
储能可以平滑分布式电源出力的波动性,挖掘其提升配电系统供电可靠性的潜力。为了定量评估储能装置的这种效果,提出了一种含分布式风机、光伏阵列和蓄电池的配电系统准序贯蒙特卡洛可靠性评估方法。在建立了风光蓄元件的时序模型和状态... 储能可以平滑分布式电源出力的波动性,挖掘其提升配电系统供电可靠性的潜力。为了定量评估储能装置的这种效果,提出了一种含分布式风机、光伏阵列和蓄电池的配电系统准序贯蒙特卡洛可靠性评估方法。在建立了风光蓄元件的时序模型和状态转移模型的基础上,对系统中的非电源元件进行序贯抽样,而对风光蓄元件进行非序贯抽样。讨论了含风光蓄配电系统的故障效果影响分析过程,给出了相应的可靠性评估流程。以改造的IEEE RBTS系统为例,对不同情境下的系统可靠性水平进行了对比分析,验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 配电系统 风机 光伏阵列 蓄电池 蒙特卡洛方法 可靠性评估
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