海拔高度对储能锂电池包强制风冷系统影响的热仿真分析及优化设计

自然条件恶劣的高海拔地区对储能设备的环境适应性提出了严峻的挑战。而作为储能设备核心的锂电池包,因其在工作过程中会大量产热导致温升、温差过高,因此需要实施严格的热管理方案。显然,海拔高度的变化将直接对锂电池包的散热性能产生影响。因此,为了评估储能锂电池包在不同海拔工况下的热特性,本工作以某强制风冷系统为研究对象,首先阐述了海拔高度变化对于电池系统参数的具体影响,接着通过数值模拟探究了海拔高度从0~4000 m变化对于电池温度特性的影响,最后针对高海拔工况提出散热结构的优化方案。结果表明:海拔高度变化主要是通过改变空气参数及风扇特性从而影响风冷系统的热特性;随着海拔高度的提升,电芯温升和温差均有不同程度增加;且当海拔高度高于1000 m后,温升增加率较高;在高海拔工况下,通过增加进风口面积和提升风扇转速的优化方案可以有效降低系统电池的温升和温差。本工作为今后储能电池系统在高海拔的工程应用提供详细的温度数据、规律及优化参考。

储能锂电池包强制风冷系统散热设计及热仿真分析

为了开发更高效的储能风冷热管理方案,以锂电池包为研究对象,提出了一种“侧向间隙进风,前端出风”的新型强制风冷散热系统。采用数值方法研究了进口速度、高度和温度对于该风冷系统散热性能的影响。通过实验测量对数值计算进行了验证,实测结果与仿真结果显示了良好的匹配性。研究结果表明:在该强制风冷系统下,电池温度敏感区位于最前和最后端电芯。该区域温度最高,而循环涡的产生有助于降低该处温升;相比于端部电芯,位于中部的电芯表面温度较低,且温度分布更为均匀;进口速度和高度的增加不同程度地降低了电芯整体的温升和温差,而进口温度变化对于温升和温差的影响并不明显。

电网扰动故障下双馈风电机组建模及模型验证

针对分析风电机组并网对系统稳定性影响,需要建立风力发电机的模型的问题,对电网扰动故障下双馈风电机组的模型进行研究,并且开展了模型有效性验证。首先,建立了用于电力系统仿真计算的包括电网扰动模型、双馈发电机模型、变流器模型、风轮模型、传动链模型、变桨模型、变速变桨控制模型等的双馈风电机组模型。然后以WD77-1500型双馈风电机组为例子,在Matlab/Simulink环境下,搭建出该机型的仿真模型,并研究双馈风电机组在电网扰动故障下的动态响应特性;最后,通过分析对比模型仿真结果和现场低电压穿越测试结果,验证了该模型的正确性和有效性。模型验证结果表明,所搭建的风电机组模型适用于后续的风电场建模和研究对电力系统稳定性的影响,具有重要的工程应用价值。

双馈变流器网侧LCL滤波器设计

网侧滤波器是双馈变流器的重要组成部分,其参数的选择很大程度上决定了变流器的性能指标以及抗电网扰动能力,因此合理选择滤波器参数是设计变流器的重要工作。本文提出一种双馈变流器网侧LCL滤波器的设计方法,与传统的L滤波器相比,该设计可以降低电感值,提高系统的动态响应能力,同时获得更好的滤波效果。通过搭建基于LCL滤波器的双馈变流器模型进行仿真验证,仿真和实验结果证明本文所提出的LCL滤波器的设计方法是有效可行的。

基于浪涌抗扰度试验的风电机组压力传感器防雷优化

根据某整机厂商运行数据显示,雷雨天风力发电机中液压站和齿轮箱压力传感器型号1、型号2常出现雷电过电压损坏问题,基于雷电电磁脉冲骚扰的耦合路径理论,结合浪涌抗扰度试验对传感器损坏原因进行分析,并提出过电压防护优化措施。结果表明:使用全金属压力传感器型号3有利于防雷电电磁脉冲,提高运行稳定性;对传感器线束使用屏蔽线并进行双端接地,可有效提高传感器的浪涌抗干扰能力。