超级电容_蓄电池混合储能拓扑结构和控制策略研究.pdf

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1、第42卷第2期电力系统保护与控制VO1．42NO．22014年1月16日PowerSystemProtectionandControlJan．16．2014超级电容蓄电池混合储能拓扑结构和控制策略研究一桑丙玉，陶以彬，郑高，胡金杭，俞斌(1．中国电力科学研究院，江苏南京210003；2．福建省电力有限公司电力科学研究院，福建福州350000)摘要：以超级电容和蓄电池为例，分析了功率型和能量型混合储能不同拓扑结构的优缺点，总结出混合储能拓扑结构选取的一般原则。基于二级低通滤波，提出根据频谱图确定滤波时间常数的混合储能控制方法

2、，并考虑电池充放电功率限制，对滤波输出功率进行修_tY-。用Matlab对算法平滑实际光伏出力进行了仿真验证，结果证明该算法能够满足光伏并网联络线功率要求，并使电池充放电功率不越限。关键词：混合储能；拓扑结构；低通滤波；平滑波动：功率限制Researchontopologyandcontrolstrategyofthesuper-capacitorandbatteryhybridenergystorageSANGBing—yu，TAOYi．bin，ZHENGGao，HUJin．hang，YUBin(1．ChinaElect

3、ricPowerResearchInstitute，Nanjing210003，China；2．FujianElectricPowerCo．，Ltd，ElectricPowerResearchInstitute，Fuzhou350000，China)Abstract：Takingthesupercapacitorandbatteryforexample，thispaperanalyzesadvantagesanddisadvantagesofdiferenttopologyofthepowerandenergyhybrid

4、energystorage，andsumsupthegeneralrulesoftheselectionofhybridenergy~oragetopology．Basedonsecondarylowpassfilter,itproposesfiltertimeconstantcontrolmethodofthehybridenergystorageaccordingtothespectrumdiagram，andmodifiesthefilteringoutputpowerconsideringthebatterycha

5、rgeanddischargepowerlimitmion．ThealgorithmissimulatedandverifiedusingMatlabtosmooththeactualphotovoltaicpowenTheresultsshowthatthisalgorithmcanmeettherequirementsofthephotovoltaic(PV)gridtielinepowerandmakethebatterychargeanddischargepowernotout—of-limit．Keywords：

6、hybridenergystorage；topologystructure；lowpassfilter；smoothfluctuation；powerlimit中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1674．3415(2014)02—0001—06备将很难满足分布式发电与微网的要求，因此，必0引言须结合两种或更多的储能组成混合储能系统，充分能源危机的日趋紧张以及低碳能源的发展需求发挥两种储能设备技术上的互补性。促进了可再生能源的利用，应用最多的是风电和光单一储能设备的拓扑结构应用研究已经很成伏。这些发电系统的电能具

7、有间歇性，对大电网的熟曲J，两种以上不同类型混合储能应用的研究还较安全稳定、可靠性及电能质量造成了影响¨】。在这少。混合储能中，不同的储能设备通过不同方式连种情况下，微网被认为是解决问题的可行措施，储接到公共母线上，可以交流侧并联或直流侧并联。能在分布式发电与微网中实现电能的存储、削峰填能量转换装置控制储能系统的功率双向流动及最佳谷、平抑新能源出力波动以及紧急备用等功能，是运行，该装置的能量损耗及成本是限制其应用的因分布式发电与微网中必不可少的环节【24J。常见的储素，要考虑技术和经济之间的平衡J。因此，在相能设备可分为功

8、率型和能量型。前者具有功率密度同的应用场合下，可以采用不同拓扑结构的混合储大，响应速度快等优点，但能量密度较小，如超级能。电容器、超导储能、飞轮储能等；后者具有能量密储能系统的控制策略在许多文献中都进行了研度大，但功率响应较慢不适于频繁充放电，如蓄电究。，混合储能的优化配置、协调控制以及能量池和抽水蓄能