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分布式发电中的储能技术 被引量:81
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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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基于超级电容的城市轨道交通车辆再生制动能量吸收系统 被引量:68
2
作者 许爱国 谢少军 +3 位作者 姚远 刘小宝 肖华锋 冯晶晶 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期117-123,共7页
研究采用基于超级电容器的储能器来吸收城市轨道交通车辆的再生制动能量,并在适当的时候把能量回馈直流供电电网,以减少能源浪费,达到能量的高效利用。本文提出了模块化结构的储能器功率变换方案,采用多个模块串联以适应不同供电制式牵... 研究采用基于超级电容器的储能器来吸收城市轨道交通车辆的再生制动能量,并在适当的时候把能量回馈直流供电电网,以减少能源浪费,达到能量的高效利用。本文提出了模块化结构的储能器功率变换方案,采用多个模块串联以适应不同供电制式牵引电网的应用场合;采用多通道电路拓扑降低了变换器功率管的电流应力;提出一种双闭环控制策略,既实现了能量的双向流动又实现了串联模块的输入端电压的自然均压;提出了一套超级电容器组均压策略以保证超级电容器组高效可靠工作,主要分为组内均压和组间均压两组电路。最后通过小功率实验平台对该再生制动能量吸收系统的关键技术进行了实验验证。 展开更多
关键词 再生制动能量 储能器 双向DC/DC变换器 超级电容器 自动均压
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基于模糊算法的风电储能系统的优化控制 被引量:46
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作者 张坤 吴建东 +3 位作者 毛承雄 陆继明 王丹 黄辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期235-241,共7页
对用于风电系统平抑功率波动的储能系统而言,其自身的优化控制是提高其技术性能和经济性能所要考虑的问题,控制不当可能会导致储能装置出现过度充电或深度放电的状况,这将严重影响到储能装置的寿命,同时也使其在风电系统中的技术性能下... 对用于风电系统平抑功率波动的储能系统而言,其自身的优化控制是提高其技术性能和经济性能所要考虑的问题,控制不当可能会导致储能装置出现过度充电或深度放电的状况,这将严重影响到储能装置的寿命,同时也使其在风电系统中的技术性能下降。本文以基于超级电容器的永磁直驱式风力发电系统为研究对象,分析了该系统的工作原理,并在此基础上提出了一种基于模糊算法的储能系统优化控制策略,该控制策略在实现平抑风电机组功率波动的同时,还能够使储能装置避免出现过度充电或深度放电的状况,并向着适中的荷电状态转变。仿真结果证明了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 风力发电 直驱 超级电容器 功率平抑 模糊控制 荷电状态
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风光氢联合式独立发电系统的建模及仿真 被引量:40
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作者 卢继平 白树华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第22期75-79,84,共6页
提出了一种独立使用的风光氢联合式独立发电系统,该系统由风力发电、太阳能发电、氢能系统(包括电解水制氢、燃料电池系统、超级电容等)及其他系统单元组成。各单元通过2条直流总线联接,并采用功率流控制。由于风力发电与太阳能发电所... 提出了一种独立使用的风光氢联合式独立发电系统,该系统由风力发电、太阳能发电、氢能系统(包括电解水制氢、燃料电池系统、超级电容等)及其他系统单元组成。各单元通过2条直流总线联接,并采用功率流控制。由于风力发电与太阳能发电所输出的功率随风速和日照的变化而变化,因此采用燃料电池系统与超级电容堆与风光发电系统配合使用,以保证系统在任何条件下都具有可靠的供电性能。当风能与太阳能充足时,风机与光伏阵列可满足负荷的需要,同时还可向电解池供电;如果不能满足负荷的需要则由燃料电池提供额外的电能,同时由超级电容在短时期内向负荷提供燃料电池最大功率以外的那部分电能。最后在Matlab环境下建立了系统仿真模型,并以西藏边远村落为例对该系统的动态响应进行了仿真分析,仿真结果表明本文提出的供电系统可以用于以西藏为典型代表的风速和光能变化较大的边远地区。 展开更多
关键词 风力发电 光伏发电 燃料电池 超级电容 可再生能源与混合发电 建模 仿真
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超级电容器串联应用中的均压问题及解决方案 被引量:22
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作者 孟丽囡 陈永真 宁武 《辽宁工学院学报》 2005年第1期1-2,22,共3页
详尽分析了超级电容器串联应用中影响各单体电容器上电压一致性的原因,阐述了不同的电压均衡方法及存在的问题,提出了具有使用价值的有源电压均衡电路,并给出实验结果。实验结果表明,超级电容器电压均衡电路是在超级电容器串联使用时均... 详尽分析了超级电容器串联应用中影响各单体电容器上电压一致性的原因,阐述了不同的电压均衡方法及存在的问题,提出了具有使用价值的有源电压均衡电路,并给出实验结果。实验结果表明,超级电容器电压均衡电路是在超级电容器串联使用时均衡超级电容器单体电压的有效方法。 展开更多
关键词 电容器串联 解决方案 均压问题 应用 超级电容器 均衡电路 均衡方法 使用价值 有效方法 串联使用 电压 一致性 单体 实验
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超级电容-蓄电池复合电源结构选型与设计 被引量:33
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作者 闫晓金 潘艳 +1 位作者 宁武 陈永真 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期75-77,共3页
系统分析了混合动力汽车用蓄电池的不足以及应用超级电容器的优势,研究了超级电容器与蓄电池构成复合电源的3种不同组成方式,指出将高功率密度的超级电容器与高能量密度的蓄电池通过功率DC/DC变换器匹配,使之既可以输出/吸收高倍率电流... 系统分析了混合动力汽车用蓄电池的不足以及应用超级电容器的优势,研究了超级电容器与蓄电池构成复合电源的3种不同组成方式,指出将高功率密度的超级电容器与高能量密度的蓄电池通过功率DC/DC变换器匹配,使之既可以输出/吸收高倍率电流的冲击,又可以满足多次高倍率电流所需的高能量密度。实验与仿真结果表明,双向DC/DC变换器的并联结构具有较好的效果和实用性。 展开更多
关键词 混合动力汽车 超级电容器 复合电源 双向DC/DC变换器
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串联电容器动态电压均衡技术研究 被引量:34
7
作者 许爱国 谢少军 刘小宝 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期111-116,共6页
介绍一种基于DC-DC变换器的新型串联电容器组电压均衡电路。该电压均衡电路从超级电容器组汲取能量,并且将这部分能量传递至电压最低的超级电容器单元,最终实现所有超级电容器组单元的电压均衡。与现有的电压均衡策略相比,提出的电压均... 介绍一种基于DC-DC变换器的新型串联电容器组电压均衡电路。该电压均衡电路从超级电容器组汲取能量,并且将这部分能量传递至电压最低的超级电容器单元,最终实现所有超级电容器组单元的电压均衡。与现有的电压均衡策略相比,提出的电压均衡电路能够实现超级电容器组单元的自动均压,不需要庞大的电压检测电路和复杂的控制电路,而且功率变换器实现了零电压零电流开关,可实现高效率和小体积。还给出新型电压均衡电路的参数设计方法,分析其工作特性。实验结果证明了该均衡电路的优良的动态和稳态均压性能。 展开更多
关键词 动态电压均衡 超级电容器 零电压零电流开关 自动均压
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基于超级电容器–蓄电池复合储能的直驱风力发电系统的功率控制策略(英文) 被引量:31
8
作者 张坤 黎春湦 +4 位作者 毛承雄 陆继明 王丹 曾杰 陈迅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第25期99-108,15,共10页
随着风力发电的电网渗透率的增加,风电系统与电网之间的相互影响也越来越大。风电系统输出功率的波动性和间歇性对电网的电能质量及其稳定性将产生较大影响;与此同时,电网故障也会给风电系统带来一系列的暂态过程,甚至会危及到风电系统... 随着风力发电的电网渗透率的增加,风电系统与电网之间的相互影响也越来越大。风电系统输出功率的波动性和间歇性对电网的电能质量及其稳定性将产生较大影响;与此同时,电网故障也会给风电系统带来一系列的暂态过程,甚至会危及到风电系统的安全运行。该文基于超级电容器和蓄电池在技术性能上具有较强的互补性以及并网永磁直驱风力发电系统的运行特点,提出一种综合控制策略,在使风电系统输出较为平滑的功率的同时,还具有较强的低电压穿越能力,使风电系统基本不受电网故障的影响。仿真结果证明了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 风电系统 直驱型 蓄电池 超级电容器 功率平抑 低电压穿越
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基于混合储能的光伏波动功率平抑方法研究 被引量:27
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作者 张冰冰 邱晓燕 +7 位作者 刘念 孙斌 刘明 朱椤方 崔伟 魏杰 郑乔 庄哲 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期103-109,共7页
针对光伏发电系统中发电功率波动问题,构建了一种基于混合储能的光伏并网发电系统模型,以平抑并网功率的波动。该模型引入了由超级电容器和蓄电池组成的混合储能系统,可以有效应对在各种天气条件下所引起的光伏输出功率波动问题,从而对... 针对光伏发电系统中发电功率波动问题,构建了一种基于混合储能的光伏并网发电系统模型,以平抑并网功率的波动。该模型引入了由超级电容器和蓄电池组成的混合储能系统,可以有效应对在各种天气条件下所引起的光伏输出功率波动问题,从而对并网功率进行削峰填谷。同时,对现有的MPPT法进行相应改进,提出了单向变步长追踪法,能够更加稳定且迅速地调整光伏系统的最大输出功率,提高发电效率。最后,在Matlab/Simulink上进行仿真,结果表明该混合储能控制系统能够有效提高光伏并网功率输送的稳定性能。 展开更多
关键词 光伏发电系统 超级电容器 蓄电池 混合储能 改进型MPPT 功率平抑
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混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略 被引量:26
10
作者 王琪 孙玉坤 罗印升 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期143-151,共9页
提出一种混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略。复合电源中蓄电池作为主电源,超级电容器作为辅助电源,主电源和辅助电源各自经过一个升压变换器和升降压变换器连接至直流母线端,两种电源之间的能量转换由功率变换器实现。控制... 提出一种混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略。复合电源中蓄电池作为主电源,超级电容器作为辅助电源,主电源和辅助电源各自经过一个升压变换器和升降压变换器连接至直流母线端,两种电源之间的能量转换由功率变换器实现。控制策略的控制目标为:(1)稳定直流母线电压;(2)精确跟踪超级电容器电流参考值;(3)控制系统实现全局渐近稳定。在Matlab Advisor仿真环境下对复合电源以及所提控制策略进行建模与仿真,并搭建了试验样机进行试验。仿真和试验结果表明:所提复合电源功率分配控制策略能较好地满足以上三个控制目标,充分发挥复合电源中蓄电池和超级电容器的优势。 展开更多
关键词 蓄电池 超级电容器 复合电源 功率分配 控制策略
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改进的超级电容建模方法及应用 被引量:24
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作者 盖晓东 杨世彦 +1 位作者 雷磊 席玲玲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期172-175,共4页
提出了一种改进的基于物理-端行为特性的超级电容建模方法,模型包含3部分分支电路,在即时分支电路里,采用了一个电压受即时电路端电压控制的电压源和一时间常数恒定的电容串联来模拟超级电容器的即时特性,同时给出了等效电路的参数确定... 提出了一种改进的基于物理-端行为特性的超级电容建模方法,模型包含3部分分支电路,在即时分支电路里,采用了一个电压受即时电路端电压控制的电压源和一时间常数恒定的电容串联来模拟超级电容器的即时特性,同时给出了等效电路的参数确定方法.仿真结果表明,该模型可以精确描述超级电容充放电过程的非线性及充放电之后的电压自恢复特性,具有很好的静态特性和动态特性.该模型简单实用,已成功应用于均衡电路参数优化设计中,并在其它采用超级电容作为能量源的电力电子装置中有很好的应用前景. 展开更多
关键词 超级电容器 等效电路 建模方法 非线性
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双锂电池–电容器混合储能系统控制策略设计 被引量:26
12
作者 李军徽 穆钢 +3 位作者 崔新振 葛延峰 高凤杰 金鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3224-3232,共9页
针对电池储能用于平抑风电功率波动时频繁充放电切换工作状态降低了电池使用寿命的问题,提出了锂电池寿命衰减程度评价方法,并根据此方法确定了锂电池在寿命周期内吞吐最大电量所对应的最佳运行充放电循环深度。考虑到能量型储能介质和... 针对电池储能用于平抑风电功率波动时频繁充放电切换工作状态降低了电池使用寿命的问题,提出了锂电池寿命衰减程度评价方法,并根据此方法确定了锂电池在寿命周期内吞吐最大电量所对应的最佳运行充放电循环深度。考虑到能量型储能介质和功率型储能介质的优势互补以及单电池储能运行充放电循环深度对电池带来的不利影响,采用了基于双锂电池和超级电容器的混合储能系统主电路结构,并根据分段均值方法确定储能系统的参考功率,设计了锂电池运行在最佳充放电深度内的运行控制策略。最后基于国内某风电场的实测风电功率数据,对提出的储能系统结构和运行控制策略的合理性和有效性进行了验证。算例结果表明,在完成同一个目标指令时,单储能运行时充放电循环深度与标准充放电循环深度的偏离程度较大,对电池储能寿命衰减的影响较大;而双电池储能A、B单元能在所提出的协调控制策略下尽可能运行在标准充放电循环深度,从而提高了电池的使用寿命和经济效益。 展开更多
关键词 风电 双锂电池 超级电容器 控制策略 循环深度 电池使用寿命
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并联混合动力挖掘机系统建模及控制策略仿真 被引量:21
13
作者 刘刚 宋德朝 +1 位作者 陈海明 陈明 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1079-1084,共6页
分析了以超级电容和ISG(integrated startergenerator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动... 分析了以超级电容和ISG(integrated startergenerator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动机工作点的自适应调节.在特定工作点下,以转矩均衡控制策略替代传统的转速感应控制,系统转速更加稳定.ISG电机可以均衡发动机转矩,使其工作于高效率区.另外,利用回转驱动电机实现回转势能的再生利用.建立并联混合动力挖掘机系统的Simulink仿真模型.结果表明,该控制策略适用于挖掘机并联混合动力系统,具有显著的节能性. 展开更多
关键词 混合动力 液压挖掘机 控制策略 超级电容 能量再生
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复合电源电动汽车动力系统建模与仿真 被引量:21
14
作者 盘朝奉 何志刚 +1 位作者 张德望 周孔亢 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期284-290,共7页
由于蓄电池的功率密度低、能量密度低,以蓄电池作为单一电源的纯电动汽车,动力性和续驶里程因此受到极大的限制。本文将超级电容引入到电动汽车的储能系统中,构建超级电容—蓄电池复合电源系统,利用超级电容高功率密度特性弥补蓄电池的... 由于蓄电池的功率密度低、能量密度低,以蓄电池作为单一电源的纯电动汽车,动力性和续驶里程因此受到极大的限制。本文将超级电容引入到电动汽车的储能系统中,构建超级电容—蓄电池复合电源系统,利用超级电容高功率密度特性弥补蓄电池的不足。分析了在典型工况下的车辆需求功率对应的电流变化曲线,并根据储能系统的状态划分为单独驱动、共同驱动、预充电和再生制动共四种工作模式,在MATLAB/Simulink环境下建立了纯电动汽车动力系统的仿真模型,包括蓄电池模块、超级电容模块、功率分配模块和驱动模块,根据市区循环工况进行了仿真测试,结果表明采用超级电容—蓄电池储能系统能发挥其高能量密度和高功率密度特性,从而提高车辆的动力性能,使能量利用率提高了近17%。 展开更多
关键词 复合电源 能量管理 超级电容 市区工况
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基于组合型双向DC-DC变换器的超级电容储能系统控制策略分析与设计 被引量:16
15
作者 武伟 谢少军 +2 位作者 张曌 陈文明 裴兴华 《电源学报》 CSCD 2016年第3期83-93,101,共12页
研究了一种基于组合型双向DC-DC变换器BDC(bidirectional DC-DC converter)的超级电容储能系统,该系统采用多组多通道交错Buck/Boost双向变换器串联,既可实现开关电流和电压应力的降低也可实现电感量的减小,同时有助于减轻超级电容单体... 研究了一种基于组合型双向DC-DC变换器BDC(bidirectional DC-DC converter)的超级电容储能系统,该系统采用多组多通道交错Buck/Boost双向变换器串联,既可实现开关电流和电压应力的降低也可实现电感量的减小,同时有助于减轻超级电容单体电压低与应用场合电压高间的矛盾。串联变换器模块间的均压控制是该系统稳定运行的关键之一。基于双向变换器的小信号模型分析了超级电容储能系统电流控制与变换器模块均压控制的关系,设计了组合型双向DC-DC变换器的双闭环控制策略,在稳定控制超级电容充/放电电流的同时实现模块输入电压均衡的解耦控制。进一步根据母线电压变化及超级电容荷电水平提出了储能系统能量控制策略。通过两组三相交错Buck/Boost级联BDC储能系统的实验验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 储能系统 超级电容 双向DC/DC变换器 能量管理 控制策略
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车用超级电容的建模与仿真 被引量:11
16
作者 金朝勇 张炳力 +2 位作者 徐小东 徐德胜 谈健 《农业装备与车辆工程》 2009年第8期45-47,共3页
超级电容是近年发展起来的一种新型储能单元,广泛应用于汽车行业。在分析超级电容结构的基础上,根据超级电容的本身特性并结合超级电容试验数据建立了超级电容的数学模型,最后根据数学模型建立了超级电容的Matlab/simulink模型,并对其... 超级电容是近年发展起来的一种新型储能单元,广泛应用于汽车行业。在分析超级电容结构的基础上,根据超级电容的本身特性并结合超级电容试验数据建立了超级电容的数学模型,最后根据数学模型建立了超级电容的Matlab/simulink模型,并对其进行了仿真研究。 展开更多
关键词 超级电容 建模 MATLAB/SIMULINK 仿真
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超级电容器电压均衡技术研究综述 被引量:15
17
作者 胡国文 李超 林萍 《电测与仪表》 北大核心 2014年第22期22-29,共8页
超级电容器作为一种新型储能器件,因其端电压值较低,通常需要多个超级电容器串联使用。为了抑制分散性对超级电容器的影响,电压均衡技术在不断发展。文章阐述了多种超级电容器均压方法,并根据均压性质进行了分类,并逐一介绍、对比、总结。
关键词 超级电容器 电压均衡 综述
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一种利用混合储能系统平抑风光功率波动的控制策略 被引量:14
18
作者 李介夫 王光 +2 位作者 李卫国 辛业春 任向珍 《东北电力大学学报》 2014年第5期32-38,共7页
储能系统作为一种能量缓存装置,在风光储一体化发电系统中发挥着至关重要的作用。将储能的功能定位于平抑风光输出功率波动。为满足系统对功率和能量两方面的需求,利用超级电容和蓄电池两种互补元件组成混合储能系统对可再生能源出力波... 储能系统作为一种能量缓存装置,在风光储一体化发电系统中发挥着至关重要的作用。将储能的功能定位于平抑风光输出功率波动。为满足系统对功率和能量两方面的需求,利用超级电容和蓄电池两种互补元件组成混合储能系统对可再生能源出力波动进行两级平抑,提出了基于移动平均算法的控制策略,在此过程中,依据功率波动量大小及储能单元的荷电状态对移动步长进行实时优化。通过对蓄电池和超级电容的灵活、准确、快速控制,实现了风光输出功率波动的平抑,有效改善了风光出力波动引起的电能质量问题,并延长了蓄电池的循环寿命。在PSCAD/EMTDC环境下搭建系统模型,仿真验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 光伏发电 蓄电池 超级电容器 移动平均 平抑
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纯电动车车用复合储能装置控制策略及参数优化 被引量:12
19
作者 胡建军 肖军 晏玖江 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-11,共11页
为解决目前纯电动车动力电池比功率不足的缺陷,对纯电动车的储能装置进行了研究。根据复合储能装置的特点和目的,制定了复合储能装置的工作模式,提出了基于速度与电流约束的模糊控制策略。为了进一步提高整车性能并降低蓄电池的输出电流... 为解决目前纯电动车动力电池比功率不足的缺陷,对纯电动车的储能装置进行了研究。根据复合储能装置的特点和目的,制定了复合储能装置的工作模式,提出了基于速度与电流约束的模糊控制策略。为了进一步提高整车性能并降低蓄电池的输出电流,对复合储能装置的关键参数进行了线性优化,仿真结果表明:加装复合储能装置的纯电动车的加速时间缩短了12%,制动能量回收效率提高了39%,百公里耗电量减少了8.55%,并显著降低了蓄电池的输出电流,有效延长了蓄电池使用寿命和整车的续驶里程。 展开更多
关键词 超级电容 复合储能装置 控制策略 优化
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直流微网中超级电容器储能系统控制方法研究 被引量:12
20
作者 王慧娟 张建成 冯骁 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2016年第5期134-139,共6页
直流微网有利于光伏等可再生能源的接入,便于为直流负荷提供电能,节约成本。但直流微网易受到新能源出力和负载波动影响,存在运行不稳定、电能质量差等缺点。本文提出一种用于双向DC/DC电路中的滑模变结构控制方法,该方法可应用于孤岛... 直流微网有利于光伏等可再生能源的接入,便于为直流负荷提供电能,节约成本。但直流微网易受到新能源出力和负载波动影响,存在运行不稳定、电能质量差等缺点。本文提出一种用于双向DC/DC电路中的滑模变结构控制方法,该方法可应用于孤岛运行和并网运行2种方式控制。在Matlab/Simulink平台上分别搭建了孤岛光伏供电系统和并网光伏系统的直流微网仿真系统,仿真结果表明该方法可以提高供电电能质量,提高直流微网电压质量,此结果验证了控制方法的鲁棒性和有效性。 展开更多
关键词 直流微网 超级电容器 滑模控制 孤岛运行 并网运行
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