风光互补发电蓄电池超级电容器混合储能研究.pdf

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1、第44卷第2期电力电子技术Vo1．44．No．22010年2月PowerElectronicsFebruary，2010风光互补发电蓄电池超级电容器混合储能研究李少林，姚国兴(华南理工大学电力学院绿色能源技术重点实验室，广东广州510640)摘要：提出一种风光互补发电中的超级电容器与蓄电池混合储能系统，充分利用蓄电池能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点，大大提升了储能系统的性能。建立了混合储能系统的模型和控制环节，并进行实验．结果表明，在发电功率和负载功率脉动时，蓄电池能够工作在优化的充放电状态。有效减少了充放电循环次数，延长了使用寿命，提

2、高了系统的工作效率。该系统对解决新能源发电系统中储能问题，具有十分重要意义。关键词：超级电容器；蓄电池；风光互补；混合储能中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)02-0012—03ResearchonUltracapacitor／BatteryEnergyStorageinWind／SolarPowerSystemLIShao．1in，YAOGuo．xing(GuangdongkeylaboratoryofCleanenergytechnology，SouthChinaUnh~ersofTechnology，Guang

3、zhou510640，China)Abstract：Acomplementaryscenerygenerationofsuper-capacitorandbatteryhybridenergystoragesystemispresented．itmakesfulluseofthehighdensityofbatteriesenergyandhighpowerdensity，longcyclelifeadvantagesofsupercapaci·tors，theperformanceofenergys~ragesy~emisenhancedgreatly

4、．Hybridenergystoragesystemandcontrolaspectsofthemodelayesetup．Theresultsshowthatinthelandscapeofpowergenerationandloadpowerpulse，batterycanworkintheoptimizationofcharge—dischargestateandreducethecharge—dischargecycleseffectively，thebatterylifeisextendedandtheeficiencyofentires~te

5、misimproved．Ithasgreatsignificancetosolvetheenergystorageprobleminnewenergypow—ergenerationsystem．Keywords：uhracapacitnr；batterry；wind／solarhybrid；hybridenergysmrageFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．60534040)l引言析其模型、控制策略和运行特性。通过实验研究了电能的储存及管理在风

6、光互补发电系统中很重系统效率、混合储能系统充放电效率以及对系统要。目前，在该系统和光伏发电系统中常用的储能装的稳定性作用和对负载的平滑能力。置是铅酸蓄电池，但它存在如循环寿命短、功率密度2系统的结构低、维护量大等一些难以克服的缺点，占整个发电系风光互补发电系统受气候等自然因素的影响，统成本很高．而风光互补发电系统存在输入能量极其发电输出功率具有不稳定和不可预测性，主要表不稳定。间隙性大等特性，会导致蓄电池过早失效或现为输出电流的波动。充电电流过大，蓄电池会发生容量损失，进一步加大了发电系统的成本，这是风光极化现象，会使极板活性物质脱落。还会使温升和出互补

7、发电系统亟待解决的问题。气加重。同样，大电流放电会使蓄电池极板弯曲变超级电容器是一种新型储能器件．它兼有常规形．过大电压跌落会导致蓄电池不正常关断。此外，电容器功率密度大、充电电池能量密度高的优点，可由于发电功率的间断或不足。蓄电池常处于充放电快速充放电且寿命长，表现出卓越的储能优势【t1。但电流小的状态．加快了老化进程，缩短了循环使用寿目前超级电容器的能量密度偏低．实现大容量储能命『3】。配置一定容量的超级电容器，并通过控制器控较为困难。若将超级电容器与蓄电池混合使用，使蓄制超级电容器向蓄电池的能量流动过程。可充分发电池能量密度大和超级电容器功率密度大

8、、循环寿命挥超级电容器功率密度大的优点，优化蓄电池的充长的特点相结合，将会大大提