混合储能系统的动态比例功率分配控制策略
2021-07-12张芳张红娟高妍杨磊靳宝全
电气传动 2021年13期
张芳,张红娟,高妍,杨磊,靳宝全
(1.太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原 030024;2.太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原 030024)
由于资源匮乏和环境污染等问题,近年来储能技术受到越来越多的关注[1]。蓄电池能够存储低频信号的能量,但仍有一些弱点,如低温下工作能力弱、循环寿命短、功率密度低[2]。超级电容器具有功率响应快、功率密度高和循环能力强的特点,因此被广泛地应用在大功率场合[3-4]。但是要想实现超级电容器的突破性发展还需进一步解决能量密度低的问题。而混合储能系统把两个互补的储能元器件相结合,能够在提高储能能力的同时,提高功率密度[5]。此外,还可以保护蓄电池免受峰值功率和负载波动的影响,延长其使用寿命,从而进一步提高系统的存储效率[6-7]。
考虑到储能器件功率和容量有限,必须通过控制器对其进行调控[8]。通过在储能系统中的每个储能器件和直流母线之间放置双向DC/DC 变换器,能量可以被双向调控。储能系统存储能量时不仅可以回收直流母线多余能量,而且可以减小和缓冲直流母线能量聚集造成的波动。释放能量时,可以在给负载补充能量的同时,弥补直流母线电压过低造成的电机故障停机现象。但是这增加了系统架构的复杂性,需要一种可靠的功率管理控制策略进行协调或优化管理来达到最优的充放电效率[9]。基本原理是根据超级电容器或蓄电池电流、电压以及荷电状态,按照负载变化的需求对系统中所有储能装置进行功率分配,使系统高效稳定运行[10]。……
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