新型储能技术路线分析及展望

实现碳达峰碳中和,努力构建清洁低碳、安全高效能源体系,是党中央、国务院作出的重大决策部署。新型储能是助力实现“双碳”目标的重要支撑,是保障能源供给安全的重要手段,是建设新型电力系统的关键要素,是培育战略性新兴产业的重要方向,具有广阔的发展前景。文章旨在分析比较新型储能主要技术路线的技术特点、应用场景,并在此基础上对新型储能未来发展态势进行了展望。     

电力推进船舶功率容量的优化配置

文章介绍以实现节能减排为目的,对某耙吸式挖泥船,加入复合储能装置来降低挖泥船的燃油消耗率和气体排放,在Matlab/Simulink环境下建立挖泥船模型以及动力系统的燃油消耗和排放模型。仿真结果表明,加入复合储能装置较原系统在油耗和排放方面均有较大的改善。并通过仿真实验对复合储能装置的容量进行了优化,在满足挖泥船正常工作的情况下使复合储能装置的经济性达到最佳。     

自升式钻井平台电池储能系统规划和运行研究

针对海洋平台不同工况下负荷的波动及发电机可能出现的故障问题,为保证其供电的连续性,引入储能装置平抑系统中的电能,并采用一种储能系统规划和运行的双层数学模型,该模型外层优化利用智能优化算法PSO优化储能系统的规划问题,内层优化采用CPLEX规划法,研究该平台的运行问题。利用日前负荷预测结果,实现不同时间尺度问题的同时求解。对平台电力系统进行了仿真研究,仿真结果验证了所提模型的有效性及可行性。最后,将仿真结果应用于TZ-400自升式钻井平台。     

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。     

直流微电网储能系统双向DC-DC控制器硬件电路设计

针对直流微电网进行能量双向变换时母线电压不稳定问题,对用于直流微电网储能系统中双向DC-DC变换器的硬件电路进行研究与设计。详细介绍了双向DC-DC变换器的工作原理及硬件电路构成,并对硬件电路主要元器件的选型进行了说明。为实现实际电路中系统母线电压产生波动时能迅速恢复到正常工作电压状态,制作了实物并进行测验。实验结果表明,通过合理的双向DC-DC变换器硬件电路设计不仅可实现能量的双向传递,且在系统母线电压波动时,实现DC-DC变换器精确控制可确保直流母线电压稳定,提高直流微电网储能系统的可靠性。     

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...     

基于电池储能系统的风电机组极端工况备用电源的设计

出于台风等极端天气致使电网失电的工况场景下风电机组的运行安全考虑,研究电池储能系统作为风机用电备用电源,针对实际应用场景与用电负载,分别对储能系统的容量、结构和运行模式进行了设计,并对其未来开发利用前景进行了展望.     

兆瓦级地面超级电容储能型再生制动能量吸收装置及其稳压节能试验

安全有效利用列车制动再生能量,是城市轨道交通系统节能减排和保障运营安全的重要研究课题。随着电力电子变流装置和储能器件迅速发展,能馈吸收和储能2种方式的再生制动能量吸收装置成为研究重点。从轨道交通系统节能技术和工程实践来看,基于超级电容的地面储能系统是很有前景的技术发展方向。介绍兆瓦级地面超级电容储能型再生制动能量吸收装置的组成、工作原理及功能,并通过在北京地铁挂网试验,验证该类型装置的稳压、节能效果。     

城市轨道交通再生储能与智能微电网的融合应用探索

开发可再生能源、构建可持续的能源系统是能源发展的必然趋势,融入互联网+的智能微电网应运而生。目前城市轨道交通车辆采用再生制动+电阻能耗制动+摩擦制动的制动策略,不但导致隧道温度的上升,还会带来能量浪费、环境污染等问题。为此,构建了城市轨道交通再生储能与智能微电网的拓扑结构。城市轨道交通再生储能与智能微电网的融合及协调运行,可有效规避上述问题,达到节能减排的目的。     

基于飞轮储能的船用燃机直流微电网大功率负载响应特性

为充分利用飞轮储能对船舶直流微电网功率补偿的优势,弥补燃气轮机发电系统输出功率调节响应慢的不足,对船用燃机直流微电网大功率负载下的飞轮储能系统控制策略和电网响应特性进行研究。本文基于100 kW实装微型燃气轮机发电机组,建立了包括燃气轮机、发电机、飞轮储能系统的船舶直流微电网模型,并在有无飞轮储能系统的情况下,分别突加、突卸40%、60%、80%额定功率负载,详细分析不同负载模式下直流母线电压、发电机转速和飞轮转速的变化特性。结果表明,所提出的飞轮储能系统控制策略可以及时补偿大功率负载冲击下发电机和负载之间功率不平衡,防止母线电压和同步发电机转速波动过大,有效提升微型燃气轮机发电系统的电能质量和稳定性。