蓄电池建模仿真.pdf

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1、蓄电油建模仿真李斐斐河南省郑州市中牟县供电公司马珂国网河南中牟县供电公司1蓄电池模型电流越大，荷电状态与工作电压下降的越快；(2)当电压下降到正常电压以下后，蓄电池将蓄电池是一种电化学电池，它可以将电处于完全放电状态，此时，电压将迅速下降。池内部物质氧化还原反应释放的能量直接转3．能量转换系统(PCS)建模化为直流电能。通过内部化学物质的氧化还蓄电池储能系统主要由蓄电池和能量转换系统组成，系统结构需要满足交直流侧能量双原反应，蓄电池既可以实现内部能量的向外向运行的要求，即当微电网直接与电网并网运行时，可以对蓄电池进行充电管理，蓄电池从传输，

2、同时可以吸收系统外部多余能量进行外部系统获得能量。电能存储。因此，目前的能量转换系统(PCS)一般采用DC／DC双向换流器在和DC／AC双向整流器两级蓄电池系统一般由蓄电池、双向DC／DC结构。在蓄电池的充放电过程中，维持直流母线电压的恒定，减小蓄电池在充放电过程中由变换器以及控制系统组成，目前广泛应用于于端电压变化引起的电流纹波，而且此结构具有更高的灵活性，控制方式更加简单，所需蓄新能源发电技术中。电池的电压等级较低，在实际中应用范围也更广。在蓄电池中，容量和荷电状态(SOC)3．1充电控制策略是用来表征蓄电池的规格两个重要参数。其能量转

3、换系统对蓄电池进行充电控制时，此时Dc／Ac工作于整流状态，维持母线电压恒中，容量单位为Ah，是指蓄电池在放电条件定，双向DC／DC运行于BUCK电路，使蓄电池处于充电状态，并以恒定电流进行充电，当荷电状下，由满电荷状态到端电压将至终止电压时态(SOC)大于90％，为了防止蓄电池端电压超过额定值，切换至浮充模式，实现能量由电网所需要的安培一小时数。流向蓄电池。荷电状态定义为剩余容量和满荷电容其中，DC／AC双向整流器采用滞环电流控制，将直流侧电压实测值u与电压参考值u’的量之比，由此可知，蓄电池在满冲状态下，误差经PI环节得到的值作为三相电

4、流的参考值并与其相比较，根据比较器的输出决定IGBT开SOC=I；在完全放电状态下，SOC=O。关的状态，不仅可以实现能量由交流侧向直流侧的流动，同时还能使整流器网侧电流正弦化2．蓄电池通用模型实现单位功率因数的运行。从不同的应用层面来看，蓄电池模型包括3．2放电控制策略实验仿真模型、电化学模型和等效电路模型。实时检测逆变器交流侧电压和频率并与电压和频率的给定值进行比较，误差信号经PI调几种典型的等效模型电路有：理想模型、通用节后经坐标变换给出脉冲信号。为了保持逆变交流侧电压电流同相位，用锁相环PLL提供坐标等效模型、Thevenin模型和

5、四阶动态模型。变换的相角Th，使得交流侧单位功率因数运行。在旋转坐标系中d轴与电压电动势同相，因此本文采用的蓄电池模型为通用等效电路Udref=0．311，U=0。qref模型，该模型将蓄电池的荷电状态SOC作为唯4．电池储能系统设计一的状态变量，即蓄电池模型等效为一个受系统设计以储能单元功率为500kW为例。储能单元是电池储能系统的基本组成部分，包括电控电压源和内阻。池堆、电池管理系统和储能变流器。受控电压源的表达式为：4．1电池堆电池堆(BP)是实现电能存储和释放的载体，电池堆的集成过程一般为：电芯(Cel1)单辅一l-B元电池(Uni

6、t)电池模块(Block)电池串(BS)电池堆(BP)。其中，E是蓄电池的空载电压(g)，基本原则概括如下：E是蓄电池的恒定电压(V)，K是极化电压(1)电池模块中单元电池的串联数目以方便管理和更换为原则，目前电池模块以8、(V)，Q是蓄电池的总容量(A*h)，A是指10、l2个单元电池串联为主。数区域的幅值(V)，B是指数区域时间常数(2)电池组中电池模块的串联数目应该参照储能变流器的工作电压范围设计，但考虑到的倒数(A*h一1)。串联连接对电池容量～致性的要求，因此在满足工作电压范围的前提下，模块串联数目应该该模型假设蓄电池内阻焉在充放

7、电过程尽量小。中保持恒定，参数由蓄电池放电曲线计算获(3)电池堆中电池组的并联数目取决于储能系统的总容量和运行模式等。得，并且假定该特性完全适用于充电特性，4．2500kW／1(Mwh)系统设计’并且温度对电池没有影响。通过文献介绍可本设计方案的储能回路的功率为500kW，储能单元容量为500kW／1(MW*h)。因此储能系统知这些参数的计算公式为：由l条500kW／1(Mw柚)储能回路构成，储能回路含一条储能支路直接接入800V直流母线，再通过一0．8／10kV升压变接入10kV母线。{0=3，‰(1)配置组成=[一置fp(一．卜l}]．

8、tQ一j，口一储能单元由500kW／1(MW*h)电池堆、500kW储能变流器和电池管理系统构成。储能变流其中，Efu11为完全充电电压，Qn，E为器由1套500kWAC／DC交