电器与能效管理技术

我国“十四五”储能政策对比分析

苏涛

2024(11): 1-9. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.001

摘要 ( 129 )

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储能技术是指用于储存能源的技术手段。“十四五”期间,我国新能源发电装机规模持续增长,储能技术随之快速发展,国家及地方政府为保障储能技术的健康、快速发展,相继出台百余项相关政策。以国家政策为分析起点,总结国家层面储能相关政策要点,并梳理我国东北、西北、华北、华中及南方地区的储能政策和电力系统发展服务政策,通过对比各地区储能政策的差异,分析区域政策导向下的储能应用需求及发展趋势,论述我国储能产业未来的发展前景并提出发展建议。

动力锂离子电池大功率快充热失控主动防控研究进展

刘建超, 郭慰问, 鲁登, 杨立铭, 蒋才胜

2024(11): 10-19. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.002

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电动汽车续航里程短、充电时间长等问题严重制约其进一步发展,提升电动汽车大功率快速充电能力已成为电动汽车的新发展目标。解决动力锂离子电池大功率快充的热失控问题是支撑快充发展的重要前提。通过归纳国内外文献,首先阐明锂离子电池大功率快充触发热失控的机理;其次从快充策略、电池设计与制造工艺、快充热管理等方面的优化入手,厘清锂离子电池大功率快充热失控主动防控研究进展。为加快动力锂离子电池安全大功率快充的发展,提供热失控防控技术的开发思路。

基于积分反馈频率无差控制的构网型储能黑启动频率稳定提升研究

渠展展, 杨若奂, 牛萌, 杜杲娴, 汪奂伶, 刘雅婷

2024(11): 20-28. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.003

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构网控制可有效提升储能系统对电网的主动支撑能力,但在电网黑启动过程中,构网型储能系统自身调频特性引起的频率偏差会影响频率的稳定性,严重时可能导致频率失稳,黑启动失败。为提高构网型储能系统黑启动过程中的频率稳定性,提出一种积分反馈频率无差控制策略。通过在原有虚拟同步发电机(VSG)控制环路中添加积分反馈环路、改变系统阶数,实现黑启动过程中频率的无差调节,且无须引入锁相环、无须切换底层控制策略。最后,通过仿真验证控制效果及关键参数的变化对于控制性能的影响,证明控制策略的正确性与有效性。

基于全钒液流电池的构网型储能建模与研究

窦艳, 王传艺, 陈子晖, 王辰, 李鑫

2024(11): 29-37. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.004

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为解决高比例新能源并网的间歇性与不稳定性问题,同时提高其利用效率,针对基于全钒液流电池(VRFB)的构网型储能系统展开研究。采用多物理场耦合的VRFB混合模型,全面模拟其动态运行特性;设计基于直流母线电压外环的柔性充放电控制策略,并集成虚拟同步发电机(VSG)控制技术,实现对VRFB充放电的精确控制;最后,通过MATLAB/Simulink建模仿真验证策略的有效性。结果表明,所提策略长时放电能稳定输出端电压,在光伏/VRFB并网运行、调频调压及维持直流母线电压稳定等方面性能优异,验证了VRFB在构网型储能领域的应用潜力。

新老电池混用电池组温度不一致性研究

吴雨颢, 陈思文, 郭一龙, 幸世优, 王书航, 王若宇, 孙金磊

2024(11): 38-44. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.005

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采用有限元分析的方法构建18650锂离子电池组的集总参数模型,通过恒流放电实验获得电池关键参数,重点研究电池组老化不一致状态下的温度分布。结果表明,老化电池内阻高导致其最高温度明显高于组内其他单体电池。1 C放电时,老化电池最大温升达到13 K;电池组放电倍率越高,老化对温度一致性的影响越大,当放电倍率为3 C时,组内的温度标准差达到2.09 K。研究结果对设计和优化电池热管理系统具有一定意义。

基于ISW和优化VMD-LSTM的锂电池剩余寿命预测

张周同, 盛文娟

2024(11): 45-57. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.006

摘要 ( 97 )

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针对锂电池容量衰退过程中容量再生和曲线持续波动导致的剩余使用寿命(RUL)难以精确预测的问题,提出基于变分模态分解(VMD)和改进滑动窗口(ISW)的长短期记忆(LSTM)神经网络预测模型。首先,使用VMD对容量数据进行分解,区分主退化和容量再生趋势;其次,利用ISW动态捕捉曲线波动,提高预测精度;最后,使用LSTM建模,LSTM和VMD的参数均使用贝叶斯优化(BO)寻优。采用NASA数据集实验验证,并在CALCE数据集上进一步验证,同时与SW-LSTM和ISW-LSTM模型进行对比。结果表明,所提方法具有更小的预测误差和更高的稳定性,能有效消除容量再生和曲线波动带来的影响,且具有泛化性能和实时处理能力。

基于有源阻尼控制算法的125 kW PCS在并网运行下多机并联系统谐振的抑制方法

吴世超, 李靖, 郑燕波

2024(11): 58-64. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.007

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基于当下市场流行的125 kW PCS模块,考虑电网阻抗因素,对并网运行模式下单个PCS和多机并联的PCS系统进行数学建模和阻抗分析,研究其在并网运行模式下多机并联谐振的抑制方法。从公共连接点分析多台PCS并联系统的系统侧阻抗,并应用叠加原理分析并网电流的变化,发现电网的线路阻抗与PCS相互耦合是引起系统谐振问题的关键。分析无源阻尼的谐波尖峰抑制,提出一种通过优化电容电流采样反馈环节来提供虚拟阻尼的有源阻尼控制策略。最后,通过Simulink仿真进行验证分析,结果表明采用有源阻尼控制策略的125 kW PCS多机并联系统在并网运行模式下,总谐波畸变率(THD)从9.67%降至2.02%,并网电流谐振尖峰受到很好的抑制。

新型电力系统下虚拟电厂研究

杨光明

2024(11): 65-72. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.008

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随着“双碳”目标的推进,电力系统迎来深刻变化,大量分布式电源、可调负荷等灵活资源具有种类多、时间无序、点多面广等特性,造成电网可控性、调节能力不足。虚拟电厂作为我国实现“双碳”目标的重要路径,能够广泛聚合与调控需求侧多元资源,实现对分布式电源的响应分配、实时协调控制,在破解清洁能源消纳难题方面发挥着重要作用。首先分析建设虚拟电厂的必要性,然后设计虚拟电厂的架构,最后研究面向市场交易的虚拟电厂聚合调控算法。算法验证分析结果表明,虚拟电厂对提升新型电力系统灵活性、电力安全保供能力具有重要意义。

考虑多元柔性负荷的虚拟电厂分层优化调度

魏晓钢, 李兆泽, 张继红, 吴振奎, 张自雷

2024(11): 73-81. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.009

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为提升高比例可再生能源的消纳水平和推进区域低碳化,建立电制氢合成甲醇的广义储能模型参与虚拟电厂(VPP)调度,提出考虑多元柔性负荷的VPP分层优化策略。其中上层模型通过广义储能跟踪风光发电并消纳部分出力,中层模型通过分时电价和激励进行负荷灵活调节,下层模型通过火电机组、广义储能以及对外界电能交易保证VPP电能供需平衡。使用CPLEX商业求解器对所建模型进行求解分析,并与多个VPP方案进行对比。结果表明,所提策略能够有效促进可再生能源消纳,提高VPP的低碳效益,对于工程实践具有重要理论指导价值。

园区光储微电网设计与运营分析

郭寅远, 喻超, 李春阳, 李宗原, 陈卓

2024(11): 82-85. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.010

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结合园区用能结构和实际用能需求,设计一套园区光储微电网系统。将光伏发电系统作为园区新的电能补充,降低向电网购电的用能成本;通过配置一定容量的电化学储能系统,实现园区用能结构的能量时移及备用电源支撑等多重功能。对微电网总体和子系统设计进行概述,并介绍微电网运行及试验情况。运营分析表明,系统可有效提高能源供需协调能力,推动清洁能源就近消纳,满足园区多样化用能需求,具有较好的应用推广前景。

超级电容储能型直流支撑装置的研制及其在薄膜行业的应用

张金斗, 迟恩先, 申志广, 曹里程, 张兴广

2024(11): 86-91. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.11.011

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针对薄膜行业对电压暂降治理装置的需求,研制了超级电容储能型直流支撑装置。介绍超级电容储能型直流支撑装置的工作原理,以及主电路和控制系统设计,给出了试验波形。通过测试和现场应用,装置很好地解决了困扰薄膜企业的电压暂降导致设备停机的问题,满足薄膜行业连续生产的要求。

破建筑微能源网难题#助低碳建筑节能降耗

2024(11): 92-94.

摘要 ( 49 )

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