基于混合储能的直流微电网孤岛运行控制策略研究

分布式能源越来越受到人们的重视,但由于分布式能源发电的不稳定性特点,也加大了大电网的波动风险。微电网能够弥补分布式电源的缺点,减轻大量入网对电力系统的影响。由于微电网运行中,负载不断变化导致母线电压波动,因此维持母线电压稳定,将有利于微电网平稳运行。为提高微电网的经济性与可靠性,采用锂蓄电池-超级电容混合储能系统,并针对混合储能系统的直流微电网孤岛运行策略进行研究。根据微电网储能系统、锂蓄电池储能和超级电容器储能等基本原理,针对孤岛运行模式下微电网母线电压波动及储能系统运行性能下降的问题,设计了一种基于混合储能的直流微电网孤岛运行状态下的控制策略。用电压电流双闭环的储能系统控制方式,以DC-DC变换器进行功率分配,锂蓄电池对低频部分功率进行补偿,高频部分功率由超级电容器补偿。同时该混合储能系统能有效减少锂蓄电池充放电变化,避免过充过放现象的发生。通过Matlab/Simulink软件搭建仿真平台进行仿真模拟,证实了所设计的控制策略在稳定母线电压,避免蓄电池频繁充放电及过充过放现象中具有良好的优化作用。

储能电站中锂电池的液冷结构设计及优化

在锂离子电池储能装机项目中,锂离子电池在高温环境下极易发生热失控,因此对储能电站中的电池组进行热管理非常有必要。首先建立了电池组的热模型,在此基础上对电池组的风冷效果进行了仿真,结果显示被动散热并不能满足要求,在电池组持续放电的情况下,出现热失控几乎已成必然。设计了采用全包围式的液冷管道结构的液冷系统,液冷管道与电池直接接触部分采用圆弧面设计,整体管道呈蛇形。仿真验证分析发现,该冷却系统对散热效果的提升非常显著,同时整个电池组所处的温度区间也非常理想。出于经济性的考虑,从降低材料成本出发,对管道面积进行优化缩减,通过增加通道的方式对原结构进行优化改进。仿真验证发现,改进后的结构后散热效果并未下降,更有利于冷却通道自身的散热,结构安全性完全符合要求,因此该方案达到了优化效果。

储能集装箱双向风冷散热系统研究

针对目前储能集装箱电池仓电池组工作温度过高及温度一致性不足的问题,通过建立合适的散热系统来维持电池组最佳工作范围以及提高其温度一致性。基于Fluent软件搭建模型,在针对储能集装箱尤其是其电池仓部分的散热系统进行仿真模拟研究的基础上,对储能集装箱安全性及高适应性进行了分析。采用双向风冷作为散热方式,通过温场、流场分析散热系统对电池仓温度控制及温度一致性的优化作用,验证了方案的有效性及双向风冷系统对于储能集装箱散热的优越性。