断路器用储能电容管理电路设计

直流断路器的分断固有时间为毫秒级[1],大多采用脉冲脱扣器进行脱扣动作。储能电容是脉冲脱扣器重要能量来源[2]。针对断路器用储能电容充电管理问题,本文设计了一种断路器用储能电容充电管理电路,动态对电容电压进行检测,识别电容过压、充电完毕及输出允许,极大提高了直流断路器脉冲脱扣器的安全性。     

脉冲功率超级电容储能系统容量计算方法

为满足高功率、快速充放电应用场合对供电电源的要求,本文基于超级电容器的串并联,设计了一套大容量脉冲功率储能系统。从装置对能量和功率两方面的特殊需求展开分析和计算,提出了快速确定电容单体连接方式及求取系统总电容值的算法,在此基础上搭建了储能系统的等效电路模型,结合实际负载功率对储能系统的放电特性进行了分析和预测,仿真结果证明了该设计方案的有效性与可行性。     

基于荷电状态的复合储能系统功率分配方法

目前复合储能系统的功率分配普遍采用基于功率直接分解的方法,此方法忽略了电量的累积效应,无法直接控制储能装置的状态。针对该问题,本文提出基于荷电状态的复合储能系统功率分配方法。该方法省略功率分解环节,直接构造功率指令与荷电状态之间的函数关系,并以此为基础同时控制瞬时变量（功率）和时间累积变量（荷电状态）,从而使系统中的各储能装置在各时间尺度上均能维持相对的能量平衡。以由超级电容和电池构成的复合储能系统为例,在Simulink仿真平台上建立仿真模型。对基于荷电状态的功率分配方法和滤波法进行了仿真对比,并且验证了结论的正确性。     

新能源及新式储能

内燃机的发展已使得能源面临枯竭、生态遭到破坏,而新能源的使用将使上述问题得以解决。辅助设备是能源管理的关键部件,它将削减峰值负荷并能在极为苛刻的条件下提供电力。     

船舶综合电力系统超级电容储能技术

针对船舶综合电力系统脉冲负荷日趋增长的功率需求,提出了储能技术的应用.对比目前交流船舶脉冲负荷的几种供电方案,以及对比几种主要储能技术的性能,提出了超级电容储能技术的应用.     

超级电容储能装置在混合动力型直流电推系统中应用与实践

为了有效降低内河水运船舶的排放污染,提升燃油效率。本文提出基于超级电容的储能装置的混合动力型直流电力推进系统方案。分析了变速发电在节能减排方面的限制因素,提出了超级电容储能装置的应用策略,经过直流电推试验平台的验证,成功应用于"江苏陆渡3011轮"。实际运营反馈显示本文提出的应用方案不仅能实现约10%节油效果,有效降低排放和运营成本,更在操控性上显著优于传统柴油直推方案。     

基于能量积分的储能电池动态荷电状态研究

在含有脉冲负载的微电网中,储能设备荷电状态受到负载功率变化影响较大.为了准确估算脉冲负载下储能电池的荷电状态,本文提出了一种基于能量积分的动态荷电状态定量计算方法,可实时在线评估储能电池的动态荷电状态,并选取了三种在微电网储能中被广泛应用的储能电池作为测试对象,在获取其充放电特性的基础上,基于能量积分计算储能电池在不同...     

一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置研究与设计

研究一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置,通过利用双向DC/DC变换器将直流母线与超级电容连接起来,致力于解决波浪补偿后回馈电能的利用问题。选择三相半桥型的非隔离型双向DC/DC变换器作为传输电路,以直流母线电压的变化为参考,通过设计了双向DC/DC变换器的双闭环控制策略,来达到母线电压稳定的目的。当直流母线电压升高,控制超级电容充电,当直流母线电压降低,控制超级电容放电。实验验证了所提出的基于DSP的双向DC/DC变换器的超级电容储能装置控制策略的有效性。     

渔船节能技术中潮流能发电的应用设计

本文介绍了现有的节能方法,提出在渔船锚泊时应用潮流能发电技术.研究设计了潮流能发电系统中的水轮机、发电机及调节器.这一设计解决了渔船在锚泊时用传统柴油机做原动机供电带来的资源浪费与环境污染问题,同时也解决了一些锚泊船用蓄电池来维持供电时供电时间短的问题.     

两段式蓄电池充电器的设计

设计了一种采用先恒流后恒压的两段式充电方法的蓄电池充电器,该充电器以Buck变换器为主电路,利用TL494芯片实现PWM控制。并且通过STC12C5A32AD和一定的辅助电路,实现充电器智能控制。阐述了该充电器的充电方法,控制方法以及对各部分电路的分析。     

飞轮储能抑制舰船综合电力系统直流母线电压波动的研究

舰船综合电力系统直流网络突加一定恒功率负载时会产生较大的电压波动,这主要是由电网中电能供需的不平衡造成,而飞轮储能装置可以解决上述问题。本文详细分析了储能装置运行特性,将其划分为充能、保持、调节三种工作模式,设计了一种基于矢量控制的综合控制策略。在PSCAD／EMTDC仿真平台中构建了综合电力系统直流网络简化仿真模型,仿真结果表明此控制策略下飞轮储能装置的工作模式能平滑快速切换,功率控制响应速度快,直流母线电压暂态过程波动显著减小。     

船舶脉冲负载与储能技术概述

分析介绍了船舶脉冲负载的相关标准,总结了国内外脉冲负载的主要类型。着重介绍了由脉冲负载所推进的船舶储能技术的发展,比较了电池、超级电容和飞轮储能三种储能方式的各自优缺点,提出了根据实际需求使用多方式混合储能的建议。     

典型工况下的燃料电池船舶复合储能系统设计

针对燃料电池船的电能质量品质不高、蓄电池使用寿命短等问题,设计了由超级电容、磷酸铁锂电池组成的复合储能系统,并提出了基于功率分流式的能量管理策略。在MATLAB/Simulink环境下建立系统仿真模型,并采用自适应粒子群算法调用仿真模型,对复合储能系统的容量配置与能量管理策略的参数进行联合优化。仿真结果表明：优化后的复合储能系统可以满足船舶典型工况需求,并且能够缓冲负载波动对燃料电池与磷酸铁锂电池的冲击,使燃料电池工作在高效率区间,机动工况下船舶能量效率提高了3.17%;磷酸铁锂电池的充放电过程得到优化,能延长其使用寿命;母线电压波动减小,提高了电能质量。     

储能系统在分布式发电中的应用

当今以风能、太阳能为代表的可再生能源,因其储量丰富、环境友好等特点,得到人们日益广泛的重视。基于可再生能源的分布式发电是可再生能源利用的一种主要方式,然而,由于可再生能源的间歇性,导致了分布式发电系统的稳定性、可靠性以及电能质量问题,在这种情况下,储能系统应运而生。本文介绍了蓄电池、超级电容、燃料电池以及飞轮等几种常见的储能技术,简要分析各自的工作原理,比较了它们之间的优缺点,并以蓄电池和超级电容为例,分析混合储能系统的构成方式,最后通过Buck/Boost双向变换器与直流母线相连接,给出了一系列适合于分布式发电系统的隔离型Buck/Boost双向变换器,并比较了它们之间的优缺点。