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《超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷第008期電網(wǎng)技術(shù)Vol.30No.0082006年004月PowerSystemTechnology000Apr.2006文章編號(hào):1000-3673(2006)0008-00000092-0005中圖分類(lèi)號(hào):TM531.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A學(xué)科代碼:470·4031超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置研究張慧妍,韋統(tǒng)振,齊智平(中國(guó)科學(xué)院電工研究所,北京市海淀區(qū)100080)AnalysisandDesignofUltracapacitorEnergyStorageZHANGHui-yan,WEITong-zhen,QIZhi-ping(Inst
2、ituteofElectricalEngineering,ChineseAcademyofSciences,HaidianDistrict,Beijing100080,ChinaABSTRACT:Ultracapacitorcanbeusedasenergystorage善電能質(zhì)量,提高供電的穩(wěn)定性及可靠性。在配電elementinpowerqualityadjustmentdeviceofdistribution系統(tǒng)及可再生能源系統(tǒng)中,儲(chǔ)能技術(shù)已受到越來(lái)越networkandprovidesnecessaryenergybufferi
3、ng.Theworking多的重視,儲(chǔ)能裝置已在英、美、德等國(guó)安裝并使principleofconstantvoltagebi-directionalpowerflowin[1-8]用。ultracapacitorenergystoragedeviceisanalyzedindetailandcorrespondingsystemmodelisestablished.Accordingtothe超級(jí)電容器是無(wú)源新型電力儲(chǔ)能器件。與其它featureofultracapacitorthemethodtodesignultracapacit
4、or儲(chǔ)能技術(shù)如飛輪儲(chǔ)能,超導(dǎo)儲(chǔ)能、傳統(tǒng)靜電電容儲(chǔ)energystoragedeviceisgiveninwhichtheoccurrenceof能相比,超級(jí)電容器儲(chǔ)能具有較高的功率密度,合system’snonstationarypoleofopen-looptransferfunctionis適的能量密度,很高的充放電速率。此外,超級(jí)電effectivelyavoided,andsmoothshiftbetweentheenergy容器還具有控制方便、轉(zhuǎn)換效率高、工作溫度范圍storagemodalityandenergyreleas
5、emodalityisrealizedby寬、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。用超級(jí)電容器做電能質(zhì)量調(diào)節(jié)unifiedcontroller.Testingresultsshowthatthiscontrolstrategyiseffectiveandfeasible.裝置的儲(chǔ)能單元,在電壓波動(dòng)期間可通過(guò)功率變換器傳遞有功功率,吸收或釋放電能,改善輸出電壓,KEYWORDS:ultracapacitor;powerenergystorage;[9-13]bi-directionalDC/DCconverter;unifiedcontroller;contr
6、ol滿足用戶的要求。strategy文獻(xiàn)[13-14]研究了超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,但未考慮能量正、反方向流動(dòng)時(shí)對(duì)控制器摘要:超級(jí)電容器可作為配電網(wǎng)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的儲(chǔ)能單設(shè)計(jì)的影響及正、反方向功率流動(dòng)的切換。能量單元,提供必要的能量緩沖。詳細(xì)分析了超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置的恒壓雙向功率流工作原理,建立了相應(yīng)的系統(tǒng)模型,并根向流動(dòng)條件下設(shè)計(jì)的控制器并不適用于能量雙向據(jù)超級(jí)電容器的特點(diǎn),給出了超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置的設(shè)計(jì)方流動(dòng)的場(chǎng)合。文獻(xiàn)[15]在降低對(duì)電流環(huán)穩(wěn)定性要求法,有效地規(guī)避了系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)不穩(wěn)定極點(diǎn)的出現(xiàn)。還的條件下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)定
7、。本文則利用超級(jí)電容器采用統(tǒng)一控制器實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能、釋能工作模態(tài)的平滑切換,實(shí)單體串并聯(lián)靈活的特點(diǎn),分別從主功率電路、控制驗(yàn)結(jié)果證明了該控制策略的有效性和可行性。器兩方面對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了雙方向功率流動(dòng)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)定和平滑切換。關(guān)鍵詞:超級(jí)電容器;電力儲(chǔ)能;雙向直流/直流變換器;統(tǒng)一控制器;控制策略1儲(chǔ)能系統(tǒng)組成及工作原理0引言1.1超級(jí)電容器電力供給與需求在時(shí)間和空間上存在差異,建超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)蓄電池與傳統(tǒng)靜電電容立儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行電力的控制、調(diào)節(jié)、分配,可以實(shí)器之間的新概念能量?jī)?chǔ)存器件。與傳統(tǒng)靜電電容器現(xiàn)對(duì)能源的合理、高
8、效利用。能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存技術(shù)相比,它具有更高的比電容,能量密度為傳統(tǒng)靜電是新型節(jié)能技術(shù),雖不能表征為能量源,但可以改電容器的10倍以上;與傳統(tǒng)蓄電池相比,超級(jí)電容器具有更大的功率密度(10倍以上),充電時(shí)間短