混合储能

摘要： 由于储能系统具有响应快、控制精确和双向出力的特点,目前已有越来越多的研究将储能系统作为调频资源加入到自动发电控制系统中来辅助调频。因此将超级电容器和蓄电池共同构成混合储能系统,与常规调频机组结合实现实时自动发电控制。控制策略基于禁忌搜索算法,以系统区域控制偏差为输入量,通过动态调整自动发电控制指令在不同调频资源之间分配的比例,使系统的综合调节效果达到最优。仿真验证结果表明,该策略能够有效降低电网的频率波动,维持蓄电池的荷电状态在理想区间附近,面对电网未来一段时间功率扰动未知的情况也能通过调整策略来应对。

摘要： 针对铁路10 kV配电网多类能源的用能需求,建立一种含混合储能的铁路配电网综合能源系统规划模型。设计铁路10 kV配电网区域综合能源系统架构;针对光伏出力波动平抑需求,提出一种基于经验模态分解的光伏出力高频分量提取方法,并联合典型日负荷数据生成考虑多类光伏高频分量平抑需求的场景集。在此基础上,以等值年总成本最低为目标、混合储能和综合能源系统的运行和功率平衡为约束,建立综合能源系统优化配置模型并利用混合整数线性规划算法求解该模型。最后,以我国北方某铁路10 kV配电网为例,分析验证了混合储能接入综合能源系统在平抑分布式能源出力波动、提升系统经济效益方面的有效性。

摘要： 针对双馈机组高电压穿越问题,为抑制直流母线电压波动,采用蓄电池-超级电容混合储能的拓扑结构,研究了储能系统协调充放电策略。针对储能系统,提出一种自动识别和切换的四种充放电工作模式。网侧变流器传统控制忽略了转子电流对直流母线的冲击,文章提出了前馈补偿来优化有功电流的参考值。转子侧变流器传统控制忽略了定子磁链对有功和无功功率的影响,文中提出了对功率外环增加前馈补偿,分量来优化控制。MATLAB/Simulink中分别建立传统控制策略和改进控制策略两种模型,在相同的工况下,仿真结果表明所述方法在电网故障时,能更有效地抑制直流母线过电压,有效提升了高电压穿越能力。

摘要： 微能网是实现多能互补的有效技术手段之一。以包含电转气和电池-超级电容器混合储能系统的电-热-气联供型微能网为研究对象,针对风光出力和负荷不确定性导致系统优化控制结果可信度较低的问题,基于模型预测控制的滚动优化思想,提出包含长时间尺度滚动优化层和短时间尺度实时滚动调整层的多时间尺度双层滚动优化控制方法。其中,上层以系统运行经济性最优为目标,通过多步滚动求解制定长时间尺度调度计划;下层以跟踪和修正上层调度计划为目标,并在短时间尺度滚动优化平滑功率波动的基础上,引入超级电容器,进一步应对风光和负荷短时间尺度的功率波动。分析结果表明,电转气和超级电容器在提高微能网消纳能力和平抑系统功率波动方面具有显著作用,同时双层滚动优化控制方法在保证微能网经济运行的前提下,能够有效应对不确定因素对系统优化控制的影响。

摘要： 随着光伏发电和直流微电网的发展,以光伏电池作为主要电能来源的直流微电网将会有更多的研究应用,然而光照强度和温度等变化使得光伏电池输出功率波动,这将引起直流母线电压剧烈波动,威胁直流微电网的安全稳定运行。针对光伏输出功率导致的母线电压波动问题,提出基于聚类经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)进行频率分配的混合储能系统控制策略,将光伏原始输出功率中的高频分量作为超级电容响应的指令功率,提升了混合储能对电压波动的抑制效果,维持直流母线电压稳定。仿真试验结果表明,所提方法能够发挥超级电容响应速度快的优势,使超级电容响应高频波动功率,平抑直流母线电压波动,同时减少蓄电池充放电次数,延长蓄电池的使用寿命。

摘要： 随着风电渗透率的增大,风电并网时对电网产生的波动也逐渐增大,采用储能系统对风电场出力进行平滑处理,可以使风电满足规定的并网要求。针对风电场出力波动成分的频率范围较宽的问题,采用混合储能系统(飞轮+电化学储能)进行不同波动频率成分平滑,提出一种运行数据驱动的混合储能容量配置方法,利用抗脉冲平均滤波法对风电场出力数据序列进行平滑,求出需要储能系统调节的出力差值序列,再利用经验模态分解方法对出力差值序列进行分解,根据分解结果的低频和高频分量占比,分别计算确定飞轮储能和电化学储能的容量。用某风电场的实际功率数据对上述方法的效果进行验证,结果表明,采用不同时长出力数据计算混合储能系统容量配比具有很好的鲁棒性。

摘要： 当前综合微能源网系统优化运行策略鲜少考虑碳交易政策影响,为此,文中提出一种计及碳排放成本的混合储能综合微能源网系统优化运行模型。该模型首先结合源-荷-储及能源转换装置进行综合微能源网系统配置,根据碳排放配额分配实施方案建立考虑碳配额的优化目标函数。然后以某地区数据为算例基础进行仿真,利用Gurobi求解得到满足碳排放成本最小时的系统优化运行结果。算例结果表明,碳排放免费配额能够降低综合微能源网系统运行成本,影响系统运行策略。文中所提模型能够反映碳排放成本因素对能源消费结构的影响,为综合微能源网系统能源结构配置与运行提供参考和依据。

摘要： 为了解决配电网中可再生能源消纳的问题,并平抑其并网引起的有功功率波动,提出一种基于深度学习的算法对负荷进行预测的方法,来对混合储能系统的清洁能源消纳效果进行研究,建立可再生能源接入的配电网模型,最后通过某工业园区风光储示范项目中配电网实际数据对提出的调度方法进行验证。试验结果表明,所提出的负荷预测方法能达到理想预测效果,混合储能系统能平抑功率波动。

摘要： 为了有效利用混合储能系统的充放电特性,提出一种基于区间Ⅱ型模糊逻辑控制(IT2FLC)的混合储能系统(HESS)太阳能充电站功率分配策略。该策略针对蓄电池充电提出多步恒流充电方法,通过双向DC/DC转换器为混合储能系统传输功率,采用扰动观测算法跟踪太阳能电池板的最大功率。最后通过dSPACE实时仿真系统对所提出的分配策略进行仿真验证,证明了该策略的有效性。

摘要： 针对级联型电力电子变压器(power electronic transformer,PET)低压直流端口接入光伏发电和蓄电池与超级电容组成的混合储能系统的应用场景,提出了一种基于PET低压直流电容瞬时功率缺额的超级电容定功率控制参考值确定方法;在此基础上提出一种基于储能荷电状态、直流母线电压和PET功率缺额的光储系统协调控制策略,该策略通过蓄电池组和超级电容的互补工作特性平抑PET母线电压波动,通过基于SOC的改进下垂控制合理分配蓄电池出力,同时通过控制两级式DC/DC变换器充分利用光伏发电电量。该策略同时考虑到电压暂降工况,可以实现蓄电池充放电功率平滑过渡,防止电压暂降恢复时蓄电池对直流母线造成功率冲击。PSCAD仿真结果验证了理论分析和所提协调控制策略的正确性。

摘要： 对于船舶综合电流推进系统而言，单一种类的储能元件无法在有限的空问内同时满足系统大功率负载的暂态及稳态电能需求。混合式储能技术是解决这一问题的有效方法，提出了一种船用混合储能系统分布式控制技术,实现了对储能系统功率的动态分配.在各储能单元互不通信的条件下,该方法控制混合式储能系统单元中的超级电容释放或吸收脉冲负载的暂态电能,控制电池储能单元释放或吸收慢速平稳变化的稳态电能.文中给出了控制器的具体结构和及其参数设计方法,同时详细地分析了系统参数对动态功率分配有效性的影响.仿真实验验证了船用混合储能系统分布式控制技术的有效性以及系统参数影响分析的合理性.

摘要： 超级电容-蓄电池混合储能系统同时具有能量密度高和功率密度高的特点,适用于平抑含有大量分布式能源接入的低压直流配电网的电压波动.本文提出了一种基于混合储能的母线电压分区控制策略,对母线电压实施5层电压控制,蓄电池用于稳定波动较小时的母线电压,超级电容平抑母线电压波动较大时的功率差额,并提出了一种根据母线电压波动的极端情况配置超级电容容量的方案.最后通过Matlab/Simulink仿真验证了策略的可行性.

摘要： 为提高直流配电网的电能质量,提出了一种基于蓄电池-超级电容混合储能的母线电压分区控制策略,对母线电压进行6层分区治理,并网点采用定电压控制策略,蓄电池用于平抑母线电压波动较小时的功率缺额,超级电容用于协助平抑母线电压急剧变化时的功率缺额.最后通过Matlab/Simulink仿真验证了在所有区间中,所提控制策略都能够有效切换,维持母线电压稳定.

摘要： 直流微电网中分布式电源出力的随机波动性,不仅会引起直流母线电压大范围波动,还会影响系统稳定运行.对此,提出了含光伏与混合储能的直流微电网能量管理优化方法,实现了因系统功率供需不平衡引起的母线电压波动的快速平抑.在并网状态下,引入并网变换器模块,实现直流微电网与大电网的能量交换;在孤岛状态下,考虑混合储能模块的充放电裕量,通过设定直流母线电压偏差基准,协调超级电容与锂电池的工作顺序,管理光伏与混合储能的能量输出,提高系统的动态响应,维持功率供需平衡.仿真验证了所提方法的有效性.

摘要： 在微网中采用混合储能系统是平抑风电、光伏等间歇式能源波动性的重要措施.本文考虑混合储能成本和负荷、预测不确定性等因素,建立了计及混合储能的孤立微网最优经济运行模型,并采用粒子群算法对模型进行求解.为降低混合储能系统的运行成本,引入混合储能系统分频控制策略,优化功率型储能单元与能量型储能单元之间功率与能量的分配问题.最后在MATLAB中进行仿真,证实采用的控制策略可以减少混合储能系统的运行成本,达到含有混合储能系统的微网实现最优经济运行的目的.

摘要： 本文首先分析了混合储能单元的功率需求和容量需求,结合蓄电池和超级电容器的特性,形成混合储能系统.然后建立以年平均初始投资成本、更换成本和运行和维护成本之和最小为目标,以功率约束、容量约束等综合指标为约束的优化配置模型,采用粒子群优化算法对其进行最优求解,从而实现混合储能单元的优化配置.通过仿真结果表明,混合储能方式较单一蓄电池储能在经济性和可靠性上有较大提高,体现了一定的应用前景.

摘要： 对于独立光伏发电系统,通常需要储能系统来保证供电的稳定性和持续性.同时,为了吸收光伏电池发出的脉动功率,从而抑制直流母线的电压波动,并满足向负载提供短时大功率的需求,本文提出采用超级电容器和蓄电池混合储能方案,并采用Matlab中的Simulink模块对独立光伏系统中的超级电容及蓄电池进行仿真,得到了仿真波形,验证了混合储能系统充放电控制策略.

摘要： 本文针对新能源汽车混合储能系统中的双向DC/DC变换器展开研究,以兼顾输出电流纹波和动态响应速度为设计准则,应用磁集成和交错并联技术,设计了一种六通道磁集成交错并联双向DC/DC变换器,其优点是在增大输出功率的同时,降低每通道电流应力,提高变换器效率,并针对多通道变换器主电感难以耦合的问题,提出一种可应用于复杂多相电感耦合的新型阵列式磁集成技术,实现六个通道主电感之间的耦合,在减小输出电流纹波的同时保证变换器的动态响应速度.实验证明,在相同的动态响应速度下,与采用分立电感的变换器相比,采取主电感耦合方式,能够明显减小通道电流纹波、总输出电流纹波及总输出电压纹波.

摘要： 本文研究了一种用于独立光伏发电系统的蓄电池和超级电容器混合储能控制方法.该独立光伏发电系统由光伏发电电路、蓄电池充放电电路、超级电容器充放电电路组成,光伏发电电路为负载提供能量,多余或不足的能量由蓄电池和超级电容器来动态调节.混合储能系统中的超级电容器部分吸收光伏输出功率中的高频分量,并且在负载突变时快速提供瞬时突变功率.系统能量管理的核心是根据光伏电池和蓄电池的工作状态,控制逆变器和双向变换器工作在合适的模式,使光伏阵列和蓄电池、超级电容器协调工作,确保供电系统高效稳定运行以及快速的动态响应.通过仿真和实验验证了系统能量管理控制策略的有效性.

摘要： 光伏发电技术以太阳能作为能量来源,通过光伏电池将其转换为电能,具有绿色、清洁和永不衰竭的特点.但是其所输出的功率与光照的不可控性发生耦合,使其变得随机性强,波动大,对电网的稳定安全运行十分不利.本文在Matlab/Simulink环境中,主要针对独立光伏的储能控制策略进行仿真研究,以充分发挥两种储能介质的各自优势,满足光伏功率波动平抑需求以平抑功率波动,保障系统安全稳定运行.开展这一领域的研究有助于抑制大规模光电并网带来的不利影响,提高对光能的利用程度,对解决当前能源危机与环境污染问题具有重要的意义.

摘要： 一种基于重力储能的风光储能混合系统容量的配置方法，步骤一、建立WPS‑HPS的OCC模型，ESS包括重力储能；步骤二、使用改进的阿基米德优化算法对目标函数求解，求得OCC模型最优解为最优容量；利用风光储最优容量配置模型求解优化，减小成本，提高效益。

摘要： 本发明公开了一种风电储能混合系统的储能荷电状态参考值预测方法及系统，本发明方法包括获取风电储能混合系统最近的前后两连续时段的平均功率预测值；将前后两连续时段的平均功率预测值输入预先完成训练的两输入‑单输出的机器学习网络模型，从而得到风电储能混合系统中储能装置的储能荷电状态参考值，所述两输入‑单输出的机器学习网络模型被预先训练建立了前后两连续时段的平均功率预测值、储能装置的储能荷电状态参考值之间的映射关系。本发明能够在电池储能系统功率和容量配置一定的前提下，实现对风电场功率波动的最优平滑效果，同时还能使电池储能系统避免出现过度充电或深度放电的状况发生。

摘要： 本发明公开了一种混合储能系统、混合储能系统能量分配方法及分配装置，该方法通过获取混合储能系统的目标输出功率；根据预设采样频率确定单体电容在预设采样周期内的电容荷电状态值，形成多条电容荷电状态值变化路径；根据单体储能电池的寿命衰减量化模型和目标输出功率分别计算每条电容荷电状态值变化路径所对应的储能电池累计容量损耗值；按照储能电池累计容量损耗值从小到大的排序结果，确定储能电池累计容量损耗值的最小值所对应的目标电容荷电状态值变化路径；根据目标电容荷电状态值变化路径对应的输出功率分配结果确定混合储能系统能量分配方案。通过实施本发明，延长了储能电池的使用寿命，降低了系统维护成本。

摘要： 一种配备有一新型截止阀的液压混合储能器(14)。该截止阀包括一阀体(21)，该阀体具有一圆筒形空腔，一围绕其一端的阀座(37)。主活塞(24)包括一活塞头，主活塞(24)具有一中心孔(30)并且可滑动地安装在阀体的圆筒形空腔内。一提升阀(22)有一阀头，它与阀座相匹配，一阀杆，它延伸通过活塞的中心孔以引导提升阀相对于活塞作轴向运动。一弹簧(23)安装在阀头和主活塞头之间以促使阀头离开活塞头。一控制阀(27)响应计算机的信号使活塞相对于阀体在打开和闭合位置之间移动，此计算机在测定通过阀的流速已超过一最大时间后用信号通知阀关闭。在提升阀头部和活塞头部之间的弹簧产生一与一预定最大流速时横跨提升阀两端的压降大致相等的力。

摘要： 本申请实施例提供了一种车辆的混合储能装置控制方法以及混合储能装置，所述控制方法包括：在行驶过程中，根据预设条件控制所述混合储能装置的超级电容器组和锂电池组在协同供电和独立供电间切换。本申请实施例的混合储能装置控制方法能够满足车辆长时间和大功率的用电需求。

摘要： 本发明公开了一种混合储能系统、混合储能系统能量分配方法及分配装置，该方法通过获取混合储能系统的目标输出功率；根据预设采样频率确定单体电容在预设采样周期内的电容荷电状态值，形成多条电容荷电状态值变化路径；根据单体储能电池的寿命衰减量化模型和目标输出功率分别计算每条电容荷电状态值变化路径所对应的储能电池累计容量损耗值；按照储能电池累计容量损耗值从小到大的排序结果，确定储能电池累计容量损耗值的最小值所对应的目标电容荷电状态值变化路径；根据目标电容荷电状态值变化路径对应的输出功率分配结果确定混合储能系统能量分配方案。通过实施本发明，延长了储能电池的使用寿命，降低了系统维护成本。

摘要： 本发明公开了一种基于超导磁储能与深冷储能的混合储能系统，解决了现有的超导磁储能技术和深冷储能技术在单一应用时，超导磁储能技术由于其超导材料在临界温度以下才能保持超导特性，需要真空绝热容器和制冷设备进行绝热和降温，存在着运行成本高，且超导磁储能技术能量自身存储容量小的技术问题，深冷储能技术存在着响应速度慢的技术问题的技术问题。

摘要： 本发明公开了考虑混合储能的风储调频控制方法，具体包括如下步骤：对双馈风力发电机DFIG以及包含超级电容与蓄电池的混合储能系统HESS进行建模；分析双馈风力发电机与混合储能系统模型的调频方法；针对双馈风力发电机与混合储能系统的调频特性提出了全风速下风储联合的调频控制策略。本发明为双馈风力发电机参与电力系统调频提供参考。

摘要： 本发明提出一种用于新能源场站的混合储能储氢装置，将风电系统及光伏发电系统与长时、短时储能系统组成的混合储能系统、制氢系统接入同一交流电网，将风电系统和光伏发电系统产生的电能通过储能储氢控制模块的控制，选择性的充入混合储能系统中或者应用于制氢系统中产生氢能以进行存储。通过本发明，能够一方面利用短时储能系统进行电网频率优化，平抑新能源波动，另一方面利用1小时以上储能系统可提供长时的储能保障，移峰填谷；在发电高峰期，通过电解水制氢等方法产生氢气，存入贮氢合金储氢系统，减少弃风弃光，促进新能源消纳。

摘要： 本实用新型公开了一种基于超导磁储能与深冷储能的混合储能系统，解决了现有的超导磁储能技术和深冷储能技术在单一应用时，超导磁储能技术由于其超导材料在临界温度以下才能保持超导特性，需要真空绝热容器和制冷设备进行绝热和降温，存在着运行成本高，且超导磁储能技术能量自身存储容量小的技术问题，深冷储能技术存在着响应速度慢的技术问题的技术问题。