银杉蓄电池储能系统

蓄电池储能体系 第1篇 跟着电力电子技能、核算机技能及社会经济的开展,散布式风力发电作为处理传统发电体系所带来的经济及环境等问题的办法之一,越来越遭到注重,其在电力动力中所占份额也越来越大[1,2]。一起,散布式发电体系中微电源的添加也带来一系列问题,如单机接入本钱高、操控杂乱等,由此,微电网的概念应运而生[3]。 风电、光伏发电等可再生微电源自身的不安稳性、动摇性以及负载的扰动,会严峻影响微电网接入电网处的公共供电点(PCC)电压和频率的安稳,而对风电穿透比高且孤网运转的微电网影响更甚。然而,对微电网中的任一敏感负载而言,PCC电压和频率的安稳十分重要。针对这些问题,国内外不同学者提出了一些处理办法[4,5,6,7]。文献[4,5]从理论上剖析了经过DC-DC改换器将直流储能模块与各个微电源并接在电力电子接口设备的直流母线侧,并经过此接口设备完结微电源及储能模块与电网的能量改换和操控,但因每个微电源都需一个储能单元及DC-DC改换器,然后添加了体系结构杂乱性,不易操控且保护本钱高。文献[6]针对自励磁感应电机风力发电体系,将储能单元经改换器直接与PCC相连,经过电压单闭环操控来完结PCC电压和频率的安稳,从而完结体系电压及频率的安稳,但因其针对感应发电机体系且只有电压闭环操控,体系操控精度不高,体系电压及频率差错较大,不宜用于为比如核算机、高精度机床等敏感负载供电。 一起,为满意大容量负荷要求,特别是微电网孤网运转时,针对大容量储能体系怎么接入微电网、多个微电源之间怎么和谐操控、微电源与储能体系怎么和谐操控及分配负荷以坚持体系安稳等问题,不少学者进行了一些研讨[5,8,9,10,11]。文献[8]从体系的视点剖析了大容量储能体系与含输配电网、微电网间的智能电网兼容性计划,提出了大容量储能体系接入智能电网的容量装备原则及调度战略,但未能详细剖析储能体系的作业原理及操控战略。文献[5]规划了包含DC/DC斩波电路和DC/AC逆变器在内的大容量储能接入办法,但其体系结构、操控算法均较杂乱。针对储能体系接入电网的和谐操控及负荷分配,文献[9]提出了一种依据谐波电流的巨细来操控输出电压脉宽,然后操控并联微电源间分配非线性负荷的操控战略;文献[11]考虑到低频时微电网的阻抗首要表现为阻性,提出了一种适宜于沟通散布式体系孤网运转的负荷分配操控战略。上述研讨首要是针对比如风电、光伏发电等可再生微电源,关于多个并联蓄电池储能体系(BESS)怎么进行有功/无功功率和谐操控来滑润体系功率,从而安稳PCC电压和频率的研讨并不多。 依据上述状况,有必要研讨怎么构建大型储能体系接入微电网以满意其对储能体系的容量要求,怎么对每个BESS进行有功和无功功率操控及合理分配负荷,确保PCC电压和频率的安稳,以到达微电网对储能体系的供电要求。本文提出了一种适用于大型储能体系接入微电网的完结办法,选用依据有功和无功功率双闭环操控战略的BESS来完结PCC电压及频率的安稳,树立了体系仿真模型,并规划了实验样机。 1 大型BESS的构成及作业原理 1.1 大型BESS的构成 本文依据大型BESS的微电网结构见图1。体系首要由BESS、负载、静态开关(SB)及其他电源(如风电)组成。BESS由多个BESS子体系并联构成,每个BESS子体系又由一个电池模块(BM)与一个功率调理器(PCS)组成,每个PCS首要由三相桥式电压源改换器(VSC)及滤波器构成,每个电池模块是由必定数目电池单体经串并联直接构成(详细个数因电池类型而定)。可见,本文提出的大型BESS完结办法为:关于单个BESS子体系,将必定容量电池模块(本文为50 kW/144 V)直接衔接在PCS直流母线侧,经PCS完结DC/AC改换,得到电网/负载所需的沟通电再经调压器并接在PCC上,然后多个BESS子体系在PCC处的并联提升了整个BESS容量。 1.2 体系作业原理 如图1所示,当SB断开的瞬间,微电网脱离电网进入孤网运转状况,BESS将迅速承当负载与其他微电源(如风电)之间的瞬时功率差,当微电源宣布的电能多于负载所需能量时,剩下的电能经PCS向储能体系充电,反之,储能体系将向负载供电。关于每个BESS子体系而言,仅运用本地信息经过操控PCS来确保PCC处电压及频率的安稳。PCS不只能将输入的直流电压转化为幅值、频率及相位均为所需的三相电压,且能为体系供应双向可控的有功和无功功率使PCC处电压和频率安稳在答应的规划之内。特别是当微电网处于孤网运转状况且其他微电源不能向微电网供电(如几小时内无风或风能不行运用)时,储能体系将独自为负载供电,并坚持体系的安稳。 2 储能体系数学模型及操控战略 2.1 蓄电池及其模型 蓄电池分为很多种,在大规划储能体系方面,现在国内外运用较广、技能相对老练的蓄电池以铅酸蓄电池为主,也有钠硫电池[12]、液钒电池[13]。相关于钠硫电池及液钒电池,铅酸电池具有技能老练、本钱低等长处。本文选用铅酸电池作为研讨方针,其等效模型如图2所示[14,15]。图中,