基于ADVISOR的混合动力复合电源二次开发

为满足对蓄电池-超级电容复合电源的性能仿真,通过分析蓄电池-超级电容并联工作原理,利用汽车仿真软件ADVISOR对复合电源进行二次开发。给出了复合电源二次开发的结构模型,并提出了模型内部各模块的开发方法。在并联混合动力汽车上对复合电源进行仿真分析。仿真结果表明:对复合电源的二次开发是可行的,且蓄电池-超级电容联合供电使得蓄电池峰值功率得到明显改善。     

列车车载复合电源的能量管理策略研究

为保证电网断电情况下列车正常运行,研究了一种同时具有高比功率和高比能量的复合电源系统,并提出了一种混合动力列车能量管理功率流分配策略。在Matlab/Simulink下,对列车运行中复合电源系统的各种功率需求进行了仿真。仿真结果表明,在功率流分配策略的控制下,蓄电池和超级电容器充分发挥各自优点,复合电源系统能够满足负载的各种功率需求;同时,复合电源系统能够充分吸收回馈能量,提高能量利用率;整个仿真过程中,蓄电池SOC维持在合理范围,避免了深度放电。     

纯电动汽车蓄电池-超级电容复合能源系统研究

为弥补现有纯电动汽车单一能源的不足,采用蓄电池为主超级电容为辅的复合能源系统,通过对车辆动力性、续驶里程、制动能量回收等约束的分析,对复合能源进行参数匹配;考虑超级电容电压与其容量和效率的关系,将超级电容电压、蓄电池SOC和车辆需求功率作为输入量制定模糊控制策略;为避免一次行驶路况结论的片面性,在UDDS路况进行多次循环仿真直至蓄电池放电结束。结果表明,所采用的蓄电池——超级电容复合能源系统参数匹配方法和模糊控制策略能够很好的满足纯电动汽车在完整放电行驶中对能源系统能量和功率的需求,能够有效回收利用再生制动能量,提高能源系统效率,提高车辆动力性能和经济性能,起到延长蓄电池使用寿命的作用。     

纯电动汽车复合储能系统及其能量控制策略

针对纯电动汽车行驶里程不足、蓄电池使用寿命短等问题,研究了由蓄电池、超级电容和双向DC-DC变换器组成的复合储能系统。为实现能量的合理分配,分别制定了逻辑门限控制策略和模糊控制策略。利用电动汽车仿真软件搭建了整车仿真模型,从而进行仿真研究。得出复合储能系统中蓄电池电流、超级电容电流和蓄电池荷电状态特性曲线,并与蓄电池单独供电的仿真结果进行对比。为验证复合储能系统控制策略的可行性和有效性,搭建了复合储能系统实验平台,对纯电动汽车的驱动与制动过程进行实验研究。仿真和实验结果表明复合储能系统及其控制策略能有效地降低蓄电池充放电电流,回收制动能量,提高纯电动汽车行驶里程。     

混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略

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。     

采用计算机通讯的混合储能系统在光伏电站低电压穿越中的应用

近年来,由于具有绿色环保,取之不尽等特点,可再生能源发电系统成为全球研究热点之一。但是其存在着诸如低电压穿越等条件的限制,影响了新能源并网发电。文章以光伏电站为背景,首先提出利用混合储能系统协助光伏电站单台逆变器抵御低电压穿越的控制策略,采用滑动平均函数,提取低电压穿越时波动功率的直流分量,利用铅酸蓄电池和超级电容不同特性,使蓄电池吸收波动功率中直流缓变分量,保证能量平衡,超级电容处理交流突变分量,维持直流母线电压稳定。该控制策略既满足了光伏并网逆变器低电压穿越的要求,又保证了储能元器件的寿命。然后利用计算机网络通讯技术,通过合理配置不同并网逆变器蓄电池的SOC状态,保证光伏电站内部不同逆变器的蓄电池能量维持在合理范围,能够及时吸收或者释放能量。最后给出了逆变器控制策略的仿真和实验结果,同时也使用C#编写了蓄电池SOC管理软件,进行了测试,仿真和实验结果都验证了文中提出的控制策略的可行性。     

一种基于低通滤波算法的车用HESS功率分配控制策略

在混合动力汽车行驶中,为了能让车载超级电容有效地为蓄电池提供能量缓冲，其荷电状态（SOC）需保持在一个安全范围内,以防止电容过充或能量不足。针对这一问题，基于车载超级电容的工作特性，改进了传统的车用混合储能系统滤波分配法，舍弃算法逻辑复杂、参数设计困难的逻辑门控制，使用简单的PI控制实现了电动汽车运行过程中超级电容电量的自保持，并通过基于TMS320F2812控制的混合储能装置和基于半实物仿真的永磁同步电机试验平台对所提出的方法进行了试验验证。结果表明，该方法在超级电容提供负载峰值功率，达到对蓄电池“削峰填谷”目标的同时，又使其稳态电压保持在一个稳定值，满足混合动力汽车对于车载超级电容的能量回收要求。     

移动机器人复合电源系统的能量管理研究

针对移动机器人蓄电池-超级电容复合电源系统提出了基于模糊逻辑的能量管理控制策略,该策略充分地利用了蓄电池的高比能量和超级电容的高比功率的特性,使超级电容承担瞬时大功率,蓄电池承担长时间的平均功率。通过建立复合电源系统的模型进行仿真研究,仿真结果表明该策略有效地提高了机器人的动力性能,以及延长了蓄电池的使用寿命。     

基于混合储能的微电网分层能量管理策略

由于微电网中分布式电源输出功率具有间歇性、不确定性和负载实时变化的特点,满足功率平衡的需求就需要用到混合储能装置。提出了一种使用若干个蓄电池和超级电容组成的混合储能系统,能同时满足功率和能量两方面的需求。并在不同的混合储能子系统中,以不同子系统的SOC参数结合下垂控制方法提出了一种基于SOC的功率分配方法。通过实验验证上述策略能合理分配蓄电池和超级电容出力值,有效地减少蓄电池的充放电次数,延长其使用寿命。     

车载复合电源回馈制动的模糊控制方法研究

针对混合动力汽车续航能力不足的缺陷,采用蓄电池与超级电容结合的复合电源作为车载电源,并在汽车制动过程中对车载电源进行充电。以"电容电量低,电池少充电;电容电量高,电池多充电"为原则,采用模糊控制策略对回馈能量进行管理。在Matlab/Simulink中搭建模糊控制下的车载复合电源回馈制动模型。仿真结果表明,该方法能够有效管理回馈制动过程的能量分配,延长汽车续驶里程,改善汽车燃油经济性并减少排放。     

基于能源路由器的能源互联网结构及能源交易模式

能源互联网是解决未来大规模分布式可再生能源接入和能源共享的重要基础设施。立足于建设能源互联网的根本目标,指出了能源互联网的特征,提出了一种基于能源路由器的能源互联网结构;提出了一种层次化功能结构的能源路由器,能够支持分布式电源、电动汽车和负荷的接入,详细介绍了能源路由器的各功能模块;提出了一种具有多电力接口模块化的能源路由器主回路结构;提出了一种基于能源路由器的能源交易模式,既能实现能源自由公平的交易,又能够自动实现分布式能源就地、就近消纳,并详细介绍了能源交易过程。     

能源互联网的网络化能源集成探讨

随着能源互联网概念的兴起,不同领域对其内涵具有不同的解读。文中将能源互联网的技术实质归纳为一种网络化能源集成技术,将智能电网定位为能源互联网的核心中枢,提出了能源互联网的三层双向网络架构,并将信息物理系统(cyber physical system)概念扩展为cyber,physical and socioeconomic(CPS)系统。将网络化能源集成的关键技术归纳为统一对等的节点模型、能源集成接口体系、网络化集成条件下的运行与控制,以及基于广义大能源网的能量全生命周期管理。     

考虑短时供能的综合能源系统能源最大化利用

研究了综合能源系统脱网情况下短时间尺度内的能源最大化利用问题。首先针对孤网下重要负荷短时供能需求，提出了多能流协调的触发式调度策略。该策略将整个系统划分为风光储发电系统和冷热联供系统，并按照能源最大化利用的原则制定了各供能设备的出力优先级。在此基础上，针对风光储发电系统，制定了多储能单元协调的功率分配策略，各储能单元按照可调度容量之比进行充/放电，在短时间内最大化利用各储能单元的容量。针对冷热联供系统，制定了燃气机预留最小电功率PQ.Lmin动态设置方法，根据不同时段供用能情况动态调整PQ.Lmin的大小，保持燃气机始终运行在最高效状态，最大限度输出冷/热/电能。算例分析结果表明：所提策略可以在短时间内充分利用多种供能设备，有效延长供能时间，实现能源在短时间内的最大化利用。     

能源互联网下可再生能源项目规划研究

考虑了上网电价、可再生能源发电量、碳交易收益的不确定性,基于符合多阶段实物期权理论构建了可再生能源规划模型。结合算例利用蒙特卡洛模拟和神经网络模型进行求解,并与传统的净现值法求解结果进行比对。结果表明,可再生能源规划模型能够反映出项目中存在的不确定性因素,从而对可再生能源项目规划起到科学的指导作用。     

电力电子节能专辑——特邀主编评述

能源在现代工业生产中占有重要的地位．可以毫不夸张地讲,能源将是我国未来经济发展的主要瓶颈之一。在能源生产、消费和应用过程中采用电力电子技术,通过电力电子变换、补偿和控制技术的改进,可以显提高能源利用效率、节能、节电、节省自然资源。电力电子变换节能技术及可再生能源的开发、利用。已经成为现代电力电子技术的一个重要研究方向。     

基于分布式能源发电上网的电能计量模型设计

分布式能源是未来能源发展的方向,对分布式能源发电上网电能进行有效计量至关重要。本文进行了基于分布式能源发电上网的电能计量模型设计,分析了可再生分布式能源的发电原理,阐述了可再生分布式能源计量的技术特点,构造了计量子系统的模型,提出了优化算法。     

一种以电能为中心的绿色复合型能源网设计

大气污染防治已迫在眉睫,清洁能源的综合高效利用越来越受到重视。国网客服中心南北园区根据建设规划和能源实际需求建立了以电能为基础的能源供给体系。依据国网客服中心南北园区能源供给体系,提出了一种以电能为中心的“绿色复合型能源网”。绿色复合型能源网从冷、热、电等孤立系统整合为利用电能为标识能源的流动网络,实现了对区域内能源生产、储运、供给、控制4个环节及全生命周期进行优化运行及综合能效管理;能源网系统以能源高效利用为基准,以能源供需双向互动为目标,以电能为中心,依靠以智能电网技术为支撑的含多种分布式能源相结合的能源网络,通过能量控制、能效优化等技术,实现了园区内不同类型、不同品质的能源高质量供应和对能源供需的高效率利用。     

新能源侧储能配置技术研究综述

构建以新能源为主体的新型电力系统,是能源电力行业服务碳达峰、碳中和的重要责任和使命.电网对于新能源的要求逐渐从"友好并网"提升至"友好并网+主动支撑",新能源侧标配储能成为大势所趋.储能配置是储能应用领域的前端工作,目前储能成本仍然较高,如何实现最优的储能配置是首要需解决的问题.综述并归纳了目前国内外在新能源侧储能应用...     

储能设备对孤立风力发电系统的影响

采用序贯蒙特卡罗法对含有储能设备的风/柴孤立发电系统进行充裕度评估。针对样例系统,在发电系统强迫停运率、储能设备容量以及峰值负荷取值不同的情况下,计算发电系统的充裕度指标;研究储能设备对孤立发电系统充裕度的影响,并对产生影响的原因进行分析。结果表明,加入储能设备可改善发电系统的充裕度,提高系统的供电可靠性水平,减少风力发电机组输出功率波动对系统的影响。分析方法和结果可为储能设备在风力发电系统中的应用和储能设备容量的选择等方面提供参考。     

蓄能技术在电网侧的节能作用分析

通过对蓄冷、蓄热和相变蓄能等技术的调研分析,总结各种蓄能技术的优、缺点,分析各种蓄能技术对于电网侧的节能效果。所得结论能给各蓄能工程提供一定的参考价值,并对电力公司制订电价优惠政策有一定的指导意义。