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面向电气化铁路的超级电容储能系统经济性研究 认领
1
作者 邬明亮 王世彦 《分布式能源》 2020年第1期9-15,共7页
电气化铁路是一种大工业用电,电价较高,且存在大量再生制动电能无法纳入反向计量范围,将这部分电能通过储能系统回收利用,不存在边际成本,可显著提高储能系统的经济性.以电气化铁路超级电容储能系统为对象,建立了充放电策略及全寿命周... 电气化铁路是一种大工业用电,电价较高,且存在大量再生制动电能无法纳入反向计量范围,将这部分电能通过储能系统回收利用,不存在边际成本,可显著提高储能系统的经济性.以电气化铁路超级电容储能系统为对象,建立了充放电策略及全寿命周期经济性模型,以全投资财务内部收益率、资本金财务内部收益率、敏感度系数为评价指标,利用实际牵引负荷和典型参数,分析了储能系统的经济性.算例结果表明,储能系统的电能利用率整体较低,为提高电能利用率而过于增大储能系统的规模不可取;单位容量成本高是制约储能系统可投资性的首要因素,度电电价低次之;为提高储能系统的经济性,应尽可能多地利用贷款进行投资,同时尽可能延长贷款时间. 展开更多
关键词 电气化铁路 超级电容 储能系统 财务内部收益率 敏感度系数
接触网间歇式供电电容储能车辆储能系统运行工况建模分析 认领
2
作者 綦芳 赵正虎 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第9期27-31,共5页
以接触网间歇式供电电容储能车辆储能系统运行工况的建模方法为研究对象,对接触网间歇式供电电容储能式有轨电车运行过程建立多质点模型,并对以超级电容为基础的车载储能系统建立其数学模型。对储能车辆进行区间线路仿真,得到超级电容... 以接触网间歇式供电电容储能车辆储能系统运行工况的建模方法为研究对象,对接触网间歇式供电电容储能式有轨电车运行过程建立多质点模型,并对以超级电容为基础的车载储能系统建立其数学模型。对储能车辆进行区间线路仿真,得到超级电容功率曲线及SOC(荷电状态)曲线,并将多质点模型与单质点模型下的仿真结果进行对比。对车载储能系统运行工况进行分析,验证了列车多质点动力学模型对储能系统的能量计算具有更高的精确性。 展开更多
关键词 有轨电车 多质点模型 超级电容 储能系统
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基于MMC的车载超级电容储能系统综合控制策略 认领
3
作者 杨丰萍 郑文奇 +2 位作者 金林 谢梦莎 刘锋 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第6期1151-1158,共8页
针对单辆城轨列车在起动、制动过程中对牵引网电压造成冲击从而引起网压不稳定的问题,提出一种基于MMC的车载超级电容储能系统(车载MMC-SCESS),该系统以MMC拓扑结构作为主电路,通过将超级电容储能单元分散接入MMC子模块中,提高系统的控... 针对单辆城轨列车在起动、制动过程中对牵引网电压造成冲击从而引起网压不稳定的问题,提出一种基于MMC的车载超级电容储能系统(车载MMC-SCESS),该系统以MMC拓扑结构作为主电路,通过将超级电容储能单元分散接入MMC子模块中,提高系统的控制灵活性与容错性;其次以车载MMC-SCESS的整体结构为研究对象,详细分析其a相桥臂电路工作原理,总结出每个储能子模块的一般工作模式。针对该储能系统主电路结构,提出采用综合控制策略,通过控制超级电容储能单元的充放电状态来实现能量在城轨列车、直流牵引网、超级电容储能系统三者之间流动。最后在Matlab/Simulink中搭建三相五电平车载MMC-SCESS仿真模型,仿真波形验证了储能系统控制策略的可行性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 模块化多电平变换器 超级电容储能系统 储能单元 充放电状态 综合控制策略
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超级电容储能系统在船舶微电网中的全功率补偿技术 认领 被引量:1
4
作者 刘俊杰 龙昊天 +3 位作者 邓康宁 杨华峰 陈小龙 孙力 《浙江电力》 2019年第5期36-42,共7页
为降低船舶微电网中暂态电压与频率的波动,提出了适用于超级电容储能系统的全功率补偿技术,该技术可以有效抑制船舶微电网中“源”“荷”功率不平衡现象,同时为船舶微电网提供无功补偿。根据所建立船舶微电网的数学模型进行系统仿真,给... 为降低船舶微电网中暂态电压与频率的波动,提出了适用于超级电容储能系统的全功率补偿技术,该技术可以有效抑制船舶微电网中“源”“荷”功率不平衡现象,同时为船舶微电网提供无功补偿。根据所建立船舶微电网的数学模型进行系统仿真,给出设定负载突变和无功运行情况下的船舶微电网系统仿真结果,验证了该技术的可行性及有效性。 展开更多
关键词 船舶微电网 超级电容储能系统 全功率补偿技术
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基于UDS协议的复合电源系统故障诊断方法 认领
5
作者 刘荣 童亮 +2 位作者 龚国庆 许永红 任继愈 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第5期4-7,41共5页
针对纯电动汽车复合电源系统(HESS)发生故障原因复杂、诊断难度高的问题,结合纯电动汽车HESS结构,提出一种基于UDS协议的故障诊断方法,制定不同的DTC状态,并在HESS实验台架中对该诊断方法进行验证。实验结果表明,该诊断方法能很好地实现... 针对纯电动汽车复合电源系统(HESS)发生故障原因复杂、诊断难度高的问题,结合纯电动汽车HESS结构,提出一种基于UDS协议的故障诊断方法,制定不同的DTC状态,并在HESS实验台架中对该诊断方法进行验证。实验结果表明,该诊断方法能很好地实现HESS故障诊断要求。 展开更多
关键词 纯电动汽车 动力电池 超级电容 复合电源系统 故障诊断
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Buck模式超级电容储能系统优化设计 认领
6
作者 赵宽宽 高妍 +1 位作者 靳宝全 张红娟 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期64-67,共4页
为进一步提高超级电容储能系统充电响应速率,提出电流电压双环补偿控制策略。建立脉宽调制(PWM)整流器触发网络、电压电流反馈网络以及Buck变换器的数学模型,给定系统参考值,形成双闭环网络控制;采用复频域特性分析方法进行系统参数补偿... 为进一步提高超级电容储能系统充电响应速率,提出电流电压双环补偿控制策略。建立脉宽调制(PWM)整流器触发网络、电压电流反馈网络以及Buck变换器的数学模型,给定系统参考值,形成双闭环网络控制;采用复频域特性分析方法进行系统参数补偿,搭建仿真和实验平台。结果表明,通过对超级电容储能系统的双闭环控制及电路补偿网络优化设计,系统的充电速度可提高25%。 展开更多
关键词 超级电容 储能系统 电路补偿
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复合储能电动车能量馈网稳定性分析 认领
7
作者 王铮 王一飞 《电气开关》 2019年第6期19-23,共5页
针对传统复合储能电动车系统并网过程中能量通常由电池组单一提供问题,设计了一种新型能量回馈并网系统,优化电池组输出大电流能力,延长储能系统的使用寿命。分析了新型能量回馈并网系统的结构和工作原理。对电池组和超级电容器进行了... 针对传统复合储能电动车系统并网过程中能量通常由电池组单一提供问题,设计了一种新型能量回馈并网系统,优化电池组输出大电流能力,延长储能系统的使用寿命。分析了新型能量回馈并网系统的结构和工作原理。对电池组和超级电容器进行了具体的数学建模,通过能量管理策略,实现了电动汽车作为储能终端的可变功率并网要求。逆变器采用VSG技术作为控制策略,使其在整个大系统中虚拟为同步发电机。整个系统保证能量传输的可靠性,并自动实现合理的功率分配,实现了对不平衡功率的快速补偿和储能荷电状态的调整。它可以模拟同步发电机的惯性和阻尼特性,克服传统的无惯性连接的逆变器对电网的影响,可以有效地提高电网接受可再生能源的能力。最后通过仿真模型验证了该控制方法的可行性和有效性。研究成果可为新能源电动车并网系统安全控制提供参考。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 超级电容器 协调控制 复合储能系统
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车载超级电容在地铁制动回收能量中的应用 认领 被引量:2
8
作者 陈军 邓木生 《湖南工业大学学报》 2018年第4期28-32,共5页
针对地铁列车运行状态变化时引起直流电网电压出现很大波动的现象,设计了一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能系统。采用电压电流双闭环控制方法,建立储能系统充放电控制策略,并搭建储能系统仿真模型。仿真结果表明:车载超级... 针对地铁列车运行状态变化时引起直流电网电压出现很大波动的现象,设计了一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能系统。采用电压电流双闭环控制方法,建立储能系统充放电控制策略,并搭建储能系统仿真模型。仿真结果表明:车载超级电容储能系统能够达到稳定电网电压和节能的目的,同时验证了控制策略的正确性。 展开更多
关键词 超级电容 储能系统 DC/DC变换器 双闭环控制
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基于虚拟同步机技术的光伏发电系统低电压穿越控制方法 认领
9
作者 赵培羽 张节潭 +2 位作者 南海鹏 郭树锋 王宏业 《青海电力》 2017年第4期12-20,共9页
低电压穿越控制是保证光伏发电系统安全稳定并网运行的技术难题之一,提出了一种改进型虚拟同步发电机控制方法,以实现光伏发电系统低电压穿越控制.该策略针对对称故障和不对称故障两种情况,力口入了限幅环节,并通过超级电容器储能单元... 低电压穿越控制是保证光伏发电系统安全稳定并网运行的技术难题之一,提出了一种改进型虚拟同步发电机控制方法,以实现光伏发电系统低电压穿越控制.该策略针对对称故障和不对称故障两种情况,力口入了限幅环节,并通过超级电容器储能单元控制直流母线电压并吸收过剩功率.利用Matlab/Simulink仿真软件搭建了光伏发电系统的仿真模型,分别对对称故障和不对称故障情况下改进型虚拟同步发电机控制策略进行了仿真研究,仿真结果验证了所提出控制方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 虚拟同步机 超级电容器 光伏发电系统 储能系统 低电压穿越
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串联超级电容器组的均压控制分析与研究 认领 被引量:3
10
作者 戴志兰 叶玉凤 秦晓飞 《电子测量技术》 2017年第10期8-11,共4页
超级电容器作为一种高功率型储能装置,在生活中得到越来越广泛的应用,但是由于电容器单体电压较低,实际储能系统使用中必须通过串并联的方法构成超级电容器组。针对在应用过程中超级电容器串联存在的电压不均衡问题,文章提出了一种改进... 超级电容器作为一种高功率型储能装置,在生活中得到越来越广泛的应用,但是由于电容器单体电压较低,实际储能系统使用中必须通过串并联的方法构成超级电容器组。针对在应用过程中超级电容器串联存在的电压不均衡问题,文章提出了一种改进后的电容器均压控制电路。该电路由电容器、开关管以及变压器构成,通过反馈控制,简化参数计算,提高电压的一致性。最后在MATLAB/Simulink平台仿真验证了该控制电路下电压均衡速度快、误差小、且易于扩展,在电容器储能系统的使用中具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 超级电容器 电压均衡 储能系统
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蓄电池-超级电容混合储能系统放电控制策略 认领 被引量:7
11
作者 尚彤 崔学深 +2 位作者 徐明荣 钱迪 郑会 《电源技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期595-597,637共4页
提出了一种针对直流照明负载的超级电容-蓄电池混合储能系统放电控制策略。该方案利用简单的电力电子控制电路,合理控制超级电容与蓄电池放电顺序,利用超级电容功率密度高、瞬时放电电流大的优势应对突加负载带来的冲击性电流,减小对蓄... 提出了一种针对直流照明负载的超级电容-蓄电池混合储能系统放电控制策略。该方案利用简单的电力电子控制电路,合理控制超级电容与蓄电池放电顺序,利用超级电容功率密度高、瞬时放电电流大的优势应对突加负载带来的冲击性电流,减小对蓄电池的冲击,利用仿真软件对该放电控制策略进行了全过程仿真。仿真结果表明:该控制方法可以有效减少放电初期冲击电流对蓄电池的影响,延长蓄电池使用寿命。 展开更多
关键词 超级电容 蓄电池 混合储能系统 控制策略
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混合动力挖掘机电回转系统储能容量的优化配置 认领 被引量:2
12
作者 郭浩 王辉 +1 位作者 吴轩 陈建文 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1572-1578,共7页
为了解决混合动力挖掘机电回转系统中超级电容储能容量配置较大、价格昂贵的问题,提高整个驱动系统的性价比,提出了一种将超级电容应用于混合动力挖掘机电回转系统的功率匹配策略,并在此基础上将超级电容储能系统的性价比作为储能容量... 为了解决混合动力挖掘机电回转系统中超级电容储能容量配置较大、价格昂贵的问题,提高整个驱动系统的性价比,提出了一种将超级电容应用于混合动力挖掘机电回转系统的功率匹配策略,并在此基础上将超级电容储能系统的性价比作为储能容量的优化目标。运用遗传算法对建立的系统数学模型进行容量优化配置。最后通过搭建系统的MATLAB模型进行了仿真验证,并对优化前后参数进行了对比。结果表明,该优化模型提高了混合动力挖掘机回转驱动系统的性价比,对于混合动力挖掘机电回转系统中超级电容容量的配置有一定的参考作用。 展开更多
关键词 超级电容储能系统 混合动力挖掘机 遗传算法 容量优化配置
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超级电容储能在船舶中压直流系统能量管理中的应用 认领 被引量:4
13
作者 郭燚 杨涛 《上海海事大学学报》 北大核心 2016年第4期75-81,共7页
为使大功率脉冲负载能够安全地接入船舶中压直流系统,平滑需求脉冲功率,减小脉冲负载造成的母线电压巨幅振荡,提高能量利用率,在对双有源全桥变换器进行输入并联输出串联(InputParallel Output-Series,IPOS)模块化设计的基础上,针对... 为使大功率脉冲负载能够安全地接入船舶中压直流系统,平滑需求脉冲功率,减小脉冲负载造成的母线电压巨幅振荡,提高能量利用率,在对双有源全桥变换器进行输入并联输出串联(InputParallel Output-Series,IPOS)模块化设计的基础上,针对船舶中压直流系统脉冲负载,建立超级电容储能系统.为防止超级电容出现过度充电及过度放电的现象,最大限度地利用其容量,提出最小值功率控制策略.应用MATLAB/Simulink对超级电容正常工作、过度充电和过度放电3种情况进行仿真.仿真结果表明:最小值功率控制策略能够明显减小大功率脉冲负载造成的母线电压巨幅振荡,对超级电容端电压最大值及最小值实现精确限制. 展开更多
关键词 大功率脉冲负载 中压直流 双有源全桥 超级电容 储能系统
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超级电容储能系统的滑模变结构控制算法研究 认领 被引量:5
14
作者 郭昊天 戚栋 +1 位作者 苑长富 贾鹏飞 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2026-2029,共4页
针对超级电容储能系统的非线性和输入输出扰动大等问题,基于直流变换器固有的开关特性,分别提出了系统在充、放电状态下的滑模变结构控制方法。在Boost模式下利用非线性系统的微分几何理论,建立反馈精确线性化模型并设计滑模变结构控制... 针对超级电容储能系统的非线性和输入输出扰动大等问题,基于直流变换器固有的开关特性,分别提出了系统在充、放电状态下的滑模变结构控制方法。在Boost模式下利用非线性系统的微分几何理论,建立反馈精确线性化模型并设计滑模变结构控制器;在Buck模式下以系统控制目标为基础提出分段滑模控制算法。研究结果表明,相比传统PID控制,滑模变结构控制具有更好的动态响应及鲁棒性,在输入端电压或负载大幅度波动的情况下,输出仍能保持恒定和较低的纹波系数,提高了超级电容储能系统的抗干扰能力。 展开更多
关键词 超级电容储能系统 BUCK-BOOST变换器 非线性 滑模变结构控制
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超级电容与电解电容并联储能系统的特性研究 认领 被引量:3
15
作者 常潇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2751-2757,共7页
超级电容作为一种储能设备,能够在短时间内完成能量存储和释放。然而,由于超级电容的固有时间常数相对较长,在1 s左右,这使其在毫秒级能量传递时效率降低。所研究的超级电容与电解电容并联储能系统,相比于传统的单纯超级电容储能系统,... 超级电容作为一种储能设备,能够在短时间内完成能量存储和释放。然而,由于超级电容的固有时间常数相对较长,在1 s左右,这使其在毫秒级能量传递时效率降低。所研究的超级电容与电解电容并联储能系统,相比于传统的单纯超级电容储能系统,在效率、响应速度、体积和成本等方面均有优势。基于并联超级电容与电解电容所组成的储能系统,以简单的结构实现了储能系统效率、功率和响应时间的提高。基于恒流放电数学模型分析了系统各项参数与并联电容储能系统性能之间的关系,并通过实验验证了并联电容储能系统的相关特性。实验结果证明,与单纯超级电容系统相比,并联系统在能量传输效率上提高了10%以上。同时,通过改变并联系统的相关参数,也可以提高系统的能量传输效率。 展开更多
关键词 超级电容 电解电容 能量存储系统 瞬时高电流
超级电容和锂电池技术在船舶电力推进系统中的应用研究概述 认领 被引量:9
16
作者 陈刚 张思全 《工业控制计算机》 2015年第8期157-158,共2页
分析了船舶电力推进系统所面临的难题,针对这些难题引入了储能元件。分别介绍了两种典型的能量储存技术即超级电容技术和锂电池技术,对这两种技术的基本原理和各自的优缺点进行了归纳,给出了应用与实际船舶的实例。结果表明混合储能技... 分析了船舶电力推进系统所面临的难题,针对这些难题引入了储能元件。分别介绍了两种典型的能量储存技术即超级电容技术和锂电池技术,对这两种技术的基本原理和各自的优缺点进行了归纳,给出了应用与实际船舶的实例。结果表明混合储能技术的使用不仅可以平抑船舶电网功率波动,还可以节省燃油减少有害气体的排放。 展开更多
关键词 超级电容器 锂电池 混合储能系统 船舶电力推进系统
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超级电容储能系统在电网电压不平衡风电系统中的协调控制 认领
17
作者 王鹏 王海松 +2 位作者 张建文 蔡旭 韩正之 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2937-2945,共9页
基于在直流母线上加装超级电容储能系统的方案,提出了基于网侧电流约束条件的协调控制策略,采用PR调节器对网侧变流器的电流信号以及直流母线上的波动功率进行控制,从而实现电网不平衡工况下直流母线电压的稳定运行。
关键词 风力发电 超级电容储能系统 电网电压不平衡 协调控制策略
一种蓄电池和超级电容器混合储能系统及其能量分配策略 认领 被引量:1
18
作者 张巨瑞 吴俊勇 +1 位作者 田明杰 郝亮亮 《华北电力技术》 CAS 2015年第12期8-12,共5页
文章研究了一种基于蓄电池和超级电容的混合储能系统(HybridEnergyStorageSystem,HESS),并将其应用于直流微电网系统。针对脉动功率突变对直流母线电压及蓄电池组正常运行造成剧烈冲击的问题,提出了一种基于移动平均滤波算法的混... 文章研究了一种基于蓄电池和超级电容的混合储能系统(HybridEnergyStorageSystem,HESS),并将其应用于直流微电网系统。针对脉动功率突变对直流母线电压及蓄电池组正常运行造成剧烈冲击的问题,提出了一种基于移动平均滤波算法的混合储能系统能量分配控制策略,由蓄电池组承担平缓的功率变化,而由超级电容器补偿脉动负荷的功率突变,从而优化蓄电池充放电过程,减小蓄电池充放电循环次数,延长其使用寿命。文章首先对其拓扑结构及工作原理做了介绍,然后详细分析了所提出的能量分配策略,最后通过实验验证了提出的能量分配策略的有效性。 展开更多
关键词 蓄电池 超级电容 混合储能系统 直流微电网 移动平均滤波
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混合储能系统在风光互补微电网中的应用 认领 被引量:36
19
作者 殷桂梁 李相男 +1 位作者 郭磊 李晓亮 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期49-53,59共6页
光伏发电和风力发电输出功率具有间歇性和随机性的特点,为了提升微电源的性能,将储能装置应用于风光互补的微电网中.采用超级电容与蓄电池的混合储能系统,通过对DC/DC变换器控制策略的合理设计,实现了蓄电池恒流充放电,延长了使用寿命;... 光伏发电和风力发电输出功率具有间歇性和随机性的特点,为了提升微电源的性能,将储能装置应用于风光互补的微电网中.采用超级电容与蓄电池的混合储能系统,通过对DC/DC变换器控制策略的合理设计,实现了蓄电池恒流充放电,延长了使用寿命;针对传统PID控制的不足,采用响应速度更快、控制效果更好的滑模变结构控制方法;为了平抑风光互补微电网并网功率,并在孤岛运行时提供稳定的电压频率支持,采用低压微电网的下垂控制策略.在孤岛运行时,分别在风速、光照强度改变以及负载变化的情况进行了仿真评估混合储能系统的性能,结果表明,混合储能系统能够提高风光互补微电网的电能质量. 展开更多
关键词 风光互补微电网 超级电容 蓄电池 混合储能系统 滑模变结构
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超级电容器均压方法的研究 认领 被引量:5
20
作者 张国军 孙小龙 李娅飞 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期64-66,共3页
超级电容器组单体电压不均衡会造成单体使用寿命的缩短、储能密度的降低以及系统可靠性的下降。针对超级电容器组单体电压不均衡的缺陷,介绍了一种新颖的电压均衡电路,该电路电荷的转移不通过超级电容,同时也不需要对超级电容两端的... 超级电容器组单体电压不均衡会造成单体使用寿命的缩短、储能密度的降低以及系统可靠性的下降。针对超级电容器组单体电压不均衡的缺陷,介绍了一种新颖的电压均衡电路,该电路电荷的转移不通过超级电容,同时也不需要对超级电容两端的电压进行测量,从而明显降低了系统的复杂性。详细分析了均衡电路的工作原理,并对均衡电路进行了实验测试,实验结果证明该电压均衡电路结构简单、均压速度快且易于实现。 展开更多
关键词 超级电容 储能系统 串联 电压均衡 仿真 实验
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