直流供电系统中超级电容应用研究

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1、直流供电系统中超级电容应用研究谢本建徐平许锦兰林斯正吴松泽深圳艺朴露科技有限公司海南电网有限责任公司海□供电局随着自动化程度的不断提高，在直流供电系统负载屮，精密的自动化设备越来越多，而依靠单一的蓄电池供电的直流系统，越来越不能满足通信、保护、控制等系统的高可靠性耍求的需耍。本文介绍了一种新兴的直流供电方式的应用，利用超级电容与蓄电池组成的新型储能系统，提高了直流供电系统的稳定性和可靠性，通过实际疲用的数据和图表，验证了该储能系统的实践效果，为其进-步的开发与研宄提供参考。关键词：超级电容;储能系统;直流供电;StudyonApplicati

2、onofSuperCapacitorinDCPowerSupplySystemXieBenjianXuPingXuJinlanLinSizhengWuSongzeShenzhenEPLUSCI-EECHCo.，Ltd;HainanPowerGridCorporationLimitedHaikouPowerSupplyBureau;Abstract：Withthecontinuousimprovementofautomation,DCpowersupplysystemload,moreandmoreprecisionautomationwasb

3、eequipped,andrelyonasinglebattery-poweredDCsystem,moreandmorecannotmeetthecommunication,protection,controlandothersystemsofhighreliabilityrequirementsThispaperintroducesanewtypeofDCpowersupplyapplication,theuseofsupercapacitorandbatterycomposedofanewenergystoragesystem,grea

4、tlyimprovingtheDCpowersupplysystemstabilityandreliability,throughthepracticalapplicationofdataandcharts,verifyThepracticaleffectoftheenergystoragesystem,foritsfurtherdevelopmentandresearchtoprovideareference.Keyword：supercapacitor;energystoragesystem;DCpowersupply;超级电容器是在20

5、世纪中期电化学领域发展起来的一种新型储能电气原件，业内也称为电化学电容，也有的称为黄金电容。其储能的过程是可逆的，而且在这个过程屮并没有发生化学反应，它的功率密度高，使用寿命长，放点完成后恢复时间短，还具有结构简单等特点，越来越得到各行各业的广泛应用。它本身具有电容和电池两种元器件的特性，在某些领域其使用性能可能会更优于电池。近些年，我国对超级电容器的应用也得到了飞速的发展，其在各行各业的使用范围也在不断扩人，包括电动汽车领域、数据记忆存储领域、便携仪器应用研究领域以及应急后备电源领域等，特别是在电动汽车领域。2004年7月份由上海奥威科技，

6、上海交大等十几家科研机构共同开发的电容公交车快速充电系统通过验收，并在上海张江开始投入试运行阶段。直流供电系统中主要负载有:控制系统、保护系统、信号系统和通信装置系统的直流操作电源。此外，事故照明系统也采用直流电源供电，各行各业都离不开直流电源供电系统。因此，直流系统的安全性和可靠性的提升是一个非常重要的问题。现如今大多数直流电源采用蓄电池作为储能设备，而蓄电池虽然容量能够满足直流系统的需求，但存在功率密度低、对于大电流的输出能力差等缺点。对于某些重要领域，如电力、医学等，直流系统的稳定性和可靠性十分重要，为提高直流系统的供电的稳定性及作为备

7、用电源的可靠性，必须采用大容量功率型蓄电池组，它的缺点是价格高寿命短，后期维护工作繁琐，存在事故隐患。这样可以将超级电容与蓄电池组相结合，利用超级电容的动态响应速度快、大电流输出能力强以及充电恢复时间短等优点，弥补蓄电池组的缺点，采用混合储能的直流电源系统是一个不错的组合方案。1超级电容储能系统的结构一个典型的超级电容储能系统包括核心元件超级电容、电路的控制机构（电源幵关）、超级电容状态控制器（DC-DC变换器）及和关参数检测控制设备。超级电容储能系统原理流程图如图1所示。从图1可见，参数检测控制装置的作用主要是监测直流供电系统和超级电容器各

8、项工作参数及运行状态，确保整个超级电容工作系统运行平稳。如果超级电容在充电状态时，改变DC-DC变换器的状态，使得其变换为一个降压电路向超级电容充电;而在超级电容放