检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2019年第10期53卷 79-85页

作者：续丹毛景禄王斌周佳辉西安交通大学机械工程学院

针对储能系统中锂电池充放电程度不一致而造成的电池过放/过充,从而导致电池使用寿命缩短的问题,提出了一种分布式储能系统的荷电状态(SOC)均衡控制方案。首先,采用单体电池电源模块串联的分布式储能结构,以单体锂电池估算SOC为控制对象... 详细信息

针对储能系统中锂电池充放电程度不一致而造成的电池过放/过充,从而导致电池使用寿命缩短的问题,提出了一种分布式储能系统的荷电状态(SOC)均衡控制方案。首先,采用单体电池电源模块串联的分布式储能结构,以单体锂电池估算SOC为控制对象;然后,设计基于SOC均衡的加权因子分配公式,通过对电源模块分配不同的加权因子来调整各电源模块的占空比,从而动态调节各单体锂电池的充放电速率,实现分布式储能系统的SOC均衡控制,改变了传统电池组组内、组间两级均衡控制形式,消除了组内单体锂电池间能量传递造成的功率损失;最后,采用负载电压调节与SOC均衡的双闭环控制结构,保证均衡过程中系统运行的稳定性。仿真结果表明:所提出的均衡控制方法能够有效实现储能系统的动态均衡控制,与SOC比例均衡控制方法相比均衡时间缩短了47%。

关键词：分布式储能系统荷电状态均衡加权因子负载电压调节

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基于电容电压平衡的MMC-SCES荷电状态均衡控制方法

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浙江电力 2024年第11期43卷 36-46页

作者：杨淇鸾肖晃庆朱琼海华南理工大学电力学院广州510641

基于MMC(模块化多电平换流器)的SCES(超级电容储能系统)是解决大规模可再生能源并网问题的关键技术之一,但超级电容的差异性将导致SOC(荷电状态)不一致,从而影响储能容量利用率。针对此问题,提出一种基于电容电压平衡的MMC-SCES荷电状... 详细信息

基于MMC(模块化多电平换流器)的SCES(超级电容储能系统)是解决大规模可再生能源并网问题的关键技术之一,但超级电容的差异性将导致SOC(荷电状态)不一致,从而影响储能容量利用率。针对此问题,提出一种基于电容电压平衡的MMC-SCES荷电状态均衡控制方法,通过储能功率的改变和子模块电容电压平衡实现各级SOC均衡。在PSCAD/EMTDC中搭建双端输电系统验证所提控制策略的可行性和有效性。结果表明:所提出的SOC均衡策略大幅减少了控制器的数量,简化了控制系统;采用状态排序与增量投切的电容电压平衡控制策略可以在SOC均衡的同时有效减少IGBT开关次数,降低了开关损耗。

关键词：模块化多电平换流器超级电容储能荷电状态均衡双向DC/DC变换器子模块电容电压平衡

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基于蓄电池储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究

基于蓄电池储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究

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作者：王亚旭太原理工大学

学位级别：硕士

随着能源需求的不断增长,以利用可再生能源进行发电的分布式发电技术得到了快速发展。直流微电网因控制实现简单、能源转化率高等优点,成为接纳新能源分布式发电的平台之一。新能源发电以间歇性和波动性较强的风光发电为主,对其稳定性... 详细信息

随着能源需求的不断增长,以利用可再生能源进行发电的分布式发电技术得到了快速发展。直流微电网因控制实现简单、能源转化率高等优点,成为接纳新能源分布式发电的平台之一。新能源发电以间歇性和波动性较强的风光发电为主,对其稳定性的控制成为了直流微电网控制的研究重点。蓄电池作为一种重要能量储存设备,能够以松弛终端的角色接入直流微电网,其控制方式和使用年限对直流微电网的稳定性具有重大的影响。研究风能和太阳能发电,以光伏和永磁直驱风机为载体,研究了两者的发电原理和控制方法。为了最大程度的利用风能和太阳能,根据光伏和永磁直驱风机的直流接口,分析了最大功率追踪的控制方法。根据储能的原理和发展状况,以适用范围比较广的锂电池储能为例,分析了储能的原理和实现能量双向流动接口的工作方式。为了提高直流微电网电力接口抑制冲击性波动的能力,提升直流母线的稳定性,将直流旋转电机的外特性引入到储能的接口控制中,研究了一种模拟直流电机特性的控制方法,通过对控制方法的探究和小信号建模,分析了控制中惯性参数和阻尼参数的影响。根据控制方法,在仿真平台搭建了风光蓄直流微电网,对微电源波动和负荷投切进行了仿真分析,通过与传统双闭环PI控制下直流母线稳定性的对比,证明了所提出控制方法能够优化蓄电池储能性能,增强系统的抗干扰能力,提升母线的柔性。针对直流微电网中储能设备分散性强,控制参数不一致,容易引起运行中蓄电池荷电状态不均衡的现象,对电流内环添加下垂控制,设置电流修正量,让并联运行的蓄电池能够实时的反馈自身的荷电状态值进行功率调整,达到荷电状态和输出功率的一致性。并根据下垂控制易引起母线电压跌落的不足,将模拟电机特性控制加入并联蓄电池的控制中。搭建了包含并联蓄电池的直流微电网模型,对并联蓄电池的充放电均衡和直流母线稳定性进行了仿真研究,结果表明控制策略能够很好的均衡并联蓄电池的荷电状态值,并且能够改善母线的抗跌落能力。

关键词：新能源发电直流微电网蓄电池储能优化荷电状态均衡

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变电站直流系统蓄电池荷电状态均衡研究

变电站直流系统蓄电池荷电状态均衡研究

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作者：蔡杭谊徐文琴叶汉铮黄旭聪国网浙江慈溪市供电公司国网宁波供电公司

蓄电池是变电站直流系统的重要组成部分,如果直流系统的交流输入、充电模块等出现故障时,蓄电池能够为站内照明、保护、通信、自动化等设备提供安全、稳定、可靠的直流电源。常规串联蓄电池供电方式可靠性较差,同时由于各蓄电池荷电状... 详细信息

蓄电池是变电站直流系统的重要组成部分,如果直流系统的交流输入、充电模块等出现故障时,蓄电池能够为站内照明、保护、通信、自动化等设备提供安全、稳定、可靠的直流电源。常规串联蓄电池供电方式可靠性较差,同时由于各蓄电池荷电状态差异,势必造成蓄电池过充电或过放电,减短蓄电池的使用寿命。为此,本文提出一种变电站直流系统蓄电池荷电状态(state-of-charge,SoC)均衡的控制策略。该方法采用并联蓄电池供电方式,在传统下垂控制的基础上引入荷电状态信息,实时修改下垂系数,实现蓄电池SoC均衡,避免过充过放;最后,仿真验证了所提控制策略的有效性和正确性。

关键词：变电站直流系统蓄电池荷电状态均衡

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分布式电池储能系统在概率输入延时下的荷电状态安全均衡控制

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控制理论与应用 2024年第12期41卷 2374-2382页

作者：卢坤杰田恩刚王立成上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海电力大学自动化工程学院上海200090

本文研究了直流微电网中电池储能系统(BESSs)在概率输入延时下的分布式荷电状态(SOC)安全均衡控制问题.由于控制器与BESS单体系统之间的信号主要通过无线网络传输,且传输距离较远,输入时间延时是影响SOC均衡控制的一大因素.为此,论文通... 详细信息

本文研究了直流微电网中电池储能系统(BESSs)在概率输入延时下的分布式荷电状态(SOC)安全均衡控制问题.由于控制器与BESS单体系统之间的信号主要通过无线网络传输,且传输距离较远,输入时间延时是影响SOC均衡控制的一大因素.为此,论文通过引入一个概率已知的服从伯努利分布的随机变量来表征概率输入时滞现象,提出了一种改进的分布式均衡策略来实现概率输入延时下的SOC均衡控制.借助李雅普诺夫稳定性理论,建立了均衡误差系统在一定约束条件下实现BESSs的SOC均衡的充分条件.最后,通过一系列的数值仿真实验验证了该均衡方案的有效性.

关键词：电池储能系统荷电状态均衡直流微电网概率输入延时

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三相链式储能变换器相间SOC均衡最大环流功率控制

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电源学报 2025年第2期 75-85页

作者：杨春来袁晓磊郝伟杰殷喆李剑锋阚志忠国网河北省电力有限公司电力科学研究院燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室

三相链式储能变换器可提高电网中风、光等可再生能源功率的可控性。针对三相输出链式储能变换器相间储能电池荷电状态SOC(state-of-charge)不均衡问题，提出相间环流功率闭环控制实现相间储能电池SOC均衡方法，通过向a、b、c相注入零序... 详细信息

三相链式储能变换器可提高电网中风、光等可再生能源功率的可控性。针对三相输出链式储能变换器相间储能电池荷电状态SOC(state-of-charge)不均衡问题，提出相间环流功率闭环控制实现相间储能电池SOC均衡方法，通过向a、b、c相注入零序电压在相间产生有功环流功率实现三相储能电池组的SOC均衡，在建立链式储能变换器相间最大有功环流功率与SOC偏差数学模型基础上，通过相间环流有功功率闭环控制使得系统以最大环流功率进行相间电池组SOC均衡，实现相间SOC均衡速度最大化，从而加快相内SOC均衡速度。最后通过MATLAB的仿真模型和实验平台验证了所提出方法的正确性和可行性。

关键词：注入零序电压荷电状态均衡并网系统相间环流功率

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一种基于直流微网技术的新型地铁能量回馈系统

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电机与控制学报 2021年第9期25卷 1-10页

作者：王书予许烈刘然王奎李永东清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对地铁传统能馈系统中刹车回馈能量损失较大的问题,提出了一种新型地铁能量回馈系统及其控制与能量管理策略。首先,所提出的新型能馈系统相比传统方案,通过引入超级电容与UPS电池构建混合储能,实现了列车刹车回馈能量的全部吸收,减小... 详细信息

针对地铁传统能馈系统中刹车回馈能量损失较大的问题,提出了一种新型地铁能量回馈系统及其控制与能量管理策略。首先,所提出的新型能馈系统相比传统方案,通过引入超级电容与UPS电池构建混合储能,实现了列车刹车回馈能量的全部吸收,减小了牵引网侧直流母线电压波动和牵引变电站的功率峰值要求,同时充分整合站内浮充UPS资源,降低储能设备成本。随后,分析了系统源荷储在理想状态下的功率分配,并基于直流母线电压信号的下垂控制,提出一种可实现电池SOC复位的改进下垂控制方案,有效控制了牵引直流母线电压并合理分配了功率。并通过对电池SOC的闭环控制,在保证UPS应急功能正常工作下,充分发挥了电池的功率平滑优势。仿真和实验验证了所提出新型地铁能馈系统的可行性与有效性。

关键词：地铁能量回馈系统直流微网技术混合储能能量管理下垂控制荷电状态均衡

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非完备状态下电磁弹射系统弹射时序再恢复策略

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电力系统保护与控制 2024年第23期52卷 177-187页

作者：魏繁荣徐昂琚兴宝强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

战时,航母上两部主力弹射储能系统可能遭受打击,进而使其蓄电池组部分遭受损坏。依靠两者之间功率动态平衡建立的交替弹射时序可能发生紊乱。针对此问题,提出了基于电磁弹射系统耦合的弹射时序再恢复控制策略。首先,建立了包含蓄电池、... 详细信息

战时,航母上两部主力弹射储能系统可能遭受打击,进而使其蓄电池组部分遭受损坏。依靠两者之间功率动态平衡建立的交替弹射时序可能发生紊乱。针对此问题,提出了基于电磁弹射系统耦合的弹射时序再恢复控制策略。首先,建立了包含蓄电池、超级电容器(super capacitor, SC)、直线电机(line motor, LM)及耦合装置的电磁弹射系统耦合模型。其次,在分析弹射系统动态特性的基础上,提出了充放电功率优化策略。即通过协调互联装置与储能控制,在失衡的非完备状态初始条件下,实现两侧系统在各自弹射周期内功率交替性动态平衡,进而恢复正常的弹射时序。并针对动态充放电过程中的蓄电池单侧耗尽问题,提出了基于荷电状态(state of charge, SOC)均衡的自适应下垂控制方法。最后利用Matlab/Simulink软件进行建模仿真,验证了所提策略在实现交替弹射时序再恢复及避免蓄电池单侧耗尽方面的有效性和优越性。

关键词：非完备状态交替弹射时序恢复荷电状态均衡

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考虑能量效率和SOC均衡的电池储能电站双层功率分配策略

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5185-5195,I0014页

作者：叶晖李爱魁田刚领谢佳李占军大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074 平高集团储能科技有限公司天津市东丽区300399

电化学储能电站在应用于调频、调压等功率波动性工况时,存在能量效率较低、荷电状态(state of charge,SOC)不均衡等问题。该文提出考虑能量效率和SOC均衡的电池储能电站双层功率分配策略,其主要包括单元优化层和子系统优化层:单元优化... 详细信息

电化学储能电站在应用于调频、调压等功率波动性工况时,存在能量效率较低、荷电状态(state of charge,SOC)不均衡等问题。该文提出考虑能量效率和SOC均衡的电池储能电站双层功率分配策略,其主要包括单元优化层和子系统优化层:单元优化层通过充电/放电优先级分区计算实际运行单元数量及其编号,建立以储能单元能耗最小为目标的优化模型,并采用遗传算法求解最优解集;子系统优化层引入基于电化学阻抗的电池能耗模型,以储能子系统能耗最低和SOC均衡为目标建立多目标优化模型,并采用非支配快速排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)进行求解。通过某地区锂电池储能电站实际参数验证所提策略的有效性,结果表明,与SOC比例分配策略和单层功率分配策略相比,所提功率分配策略在降低电站能耗的同时能最大程度实现SOC均衡,保障电站双向调节能力,提高储能电站经济性。

关键词：储能电站功率分配策略能量效率荷电状态均衡非支配快速排序遗传算法

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级联型储能系统中虚拟同步发电机控制及电池自均衡策略

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电力系统自动化 2018年第9期42卷 180-187页

作者：李新杨苒晨邵雨亭胡耀威陈国柱浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结... 详细信息

为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结合同步发电机的一次调频特性及调压特性,详细分析了同步发电机的二阶等效模型和VSG控制策略,建立VSG控制的宽频带小信号动态模型,定量分析VSG控制的固有功率耦合特性及交流侧阻抗对VSG控制的影响,提高了VSG模型准确度。通过频域模型分析虚拟惯性和阻尼以及无功控制参数与BESS性能的关系,为VSG稳定性分析及关键参数的设计与优化提供了依据。针对VSG控制下BESS模块电池荷电状态均衡的问题,提出一种改进型最近电平调制方法并给出了调制原理,实现了相内模块间荷电状态的自均衡。最后,利用搭建的仿真模型,验证了VSG在级联型BESS应用中的可行性、参数分析以及调制方法的有效性。

关键词：电池储能系统级联H桥变流器虚拟同步发电机功率耦合改进型最近电平调制荷电状态均衡

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