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            微電網(wǎng)的自由轉(zhuǎn)換橋梁:超級電容器

            作者: 時(shí)間:2013-08-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            串并混聯(lián)的組件:結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)方式的優(yōu)點(diǎn),避免兩種方式各自不足。每個電容器均指定一電阻控制其充電過程的電壓。故在本文所述的起重機(jī)新

            型混合動力系統(tǒng)中,所用超級電容的組合方式采用串聯(lián)和并聯(lián)混合的連接組成方式。

            中的應(yīng)用

            由微電源、負(fù)荷、儲能以及能量管理器等組成。儲能在中發(fā)生作用的形式有:接在微電源的直流母線上、包含重要負(fù)荷的饋線上或者微電網(wǎng)的交流母線上。其中,前兩種可稱為分布式儲能,最后一種叫做中央儲能。

            當(dāng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),微電網(wǎng)內(nèi)的功率波動由大電網(wǎng)進(jìn)行平衡,此時(shí)儲能處于充電備用狀態(tài)。當(dāng)微電網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行切換到孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí),中央儲能立即啟動,彌補(bǔ)功率缺額。微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)負(fù)荷的波動或者微電源的波動則可以由中央儲能或者分布式儲能平衡。其中,微電源的功率波動有兩種平衡方式,將分布式儲能和需要儲能的微電源并聯(lián)接在某饋線上,或者將儲能直接接入該微電源的直流母線上。

            智能電網(wǎng)技術(shù)專題

            1.提供短時(shí)供電

            微電網(wǎng)存在兩種典型的運(yùn)行模式:正常情況下,微電網(wǎng)與常規(guī)配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,稱為并網(wǎng)運(yùn)行模式;當(dāng)檢測到電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時(shí),微電網(wǎng)將及時(shí)與電網(wǎng)斷開從而獨(dú)立運(yùn)行,稱為孤網(wǎng)運(yùn)行模式。微電網(wǎng)往往需要從常規(guī)配電網(wǎng)中吸收部分有功功率,因而微電網(wǎng)在從并網(wǎng)模式向孤網(wǎng)模式時(shí),會有功率缺額,安裝儲能設(shè)備有助于兩種模式的平穩(wěn)過渡。

            2.用作能量緩沖裝置

            由于微電網(wǎng)規(guī)模較小,系統(tǒng)慣性不大,網(wǎng)絡(luò)及負(fù)荷經(jīng)常發(fā)生波動就顯得十分嚴(yán)重,對整個微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。我們總是期望微電網(wǎng)中高效發(fā)電機(jī)(如燃料電池)始終工作在它的額定容量下。但是微電網(wǎng)的負(fù)荷量并非整日保持不變,相反,它會隨著天氣變化等情況發(fā)生波動。為了滿足峰值負(fù)荷供電,必須使用燃油、燃?xì)獾恼{(diào)峰電廠進(jìn)行高峰負(fù)荷調(diào)整,由于燃料價(jià)格很高,這種方式的運(yùn)行費(fèi)用太昂貴。儲能系統(tǒng)可以有效地解決這個問題,它可以在負(fù)荷低落時(shí)儲存電源的多余電能,而在負(fù)荷高峰時(shí)回饋給微電網(wǎng)以調(diào)整功率需求。超級電容器功率密度大、能量密度高的特性使它成為處理尖峰負(fù)荷的最佳選擇,而且采用超級電容器只需存儲與尖峰負(fù)荷相當(dāng)?shù)哪芰俊?p>3.改善微電網(wǎng)的電能質(zhì)量

            儲能系統(tǒng)對微電網(wǎng)電能質(zhì)量的提高起到了十分重要的作用。通過逆變器控制單元,可以調(diào)節(jié)超級電容器儲能系統(tǒng)向用戶及網(wǎng)絡(luò)提供的無功及有功,從而達(dá)到提高電能質(zhì)量的目的。由于超級電容器可快速吸收、釋放大功率電能,非常適宜將其應(yīng)用到微電網(wǎng)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置中,用來解決系統(tǒng)中的一些暫態(tài)問題,如針對系統(tǒng)故障引發(fā)的瞬時(shí)停電、電壓驟升、電壓驟降等問題,此時(shí)利用超級電容器提供快速功率緩沖,吸收或補(bǔ)充電能,提供有功功率支撐進(jìn)行有功或無功補(bǔ)償,以穩(wěn)定、平滑電網(wǎng)電壓的波動。

            4.優(yōu)化微電源的運(yùn)行

            綠色能源如太陽能、風(fēng)能,往往具有不均勻性,電能輸出容易發(fā)生變化。這就需要使用一種緩沖器來存儲能量。由于這些能源產(chǎn)生的電能輸出可能無法滿足微電網(wǎng)峰值電能的需求,因此,可以采用儲能裝置在短時(shí)間內(nèi)提供所需的峰值電能,直到發(fā)電量增大,需求量減少。適量的儲能可以在DG單元不能正常運(yùn)行的情況下起過渡作用。如利用太陽能發(fā)電的夜間,風(fēng)力發(fā)電在無風(fēng)的情況下,或者其他類型的DG單元正處維修期間,這時(shí)系統(tǒng)中的儲能就能起過渡作用。

            在能源產(chǎn)生的過程是穩(wěn)定的而需求是不斷變化的情況下,也需要使用儲能裝置。通過將過剩的能量存儲在儲能裝置中,就可以在短時(shí)間內(nèi)通過儲能裝置提供所需的峰值能量。

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