混合储能控制策略
光伏发电系统中混合储能单元的控制研究
０ 引言
在 具 有 间歇 性 和 不 确 定性 特 点 的 光 伏 发 电 系 统 中添 加 储 能 装 置 ，能 够 稳 定 系 统 的 功 率 输 出 ， 降 低 对 敏 感 负 荷 及 电 网 的 冲 击 。铅 酸 蓄 电 池 以其
管理及充放电控制方案。最后通过实验验证 了理论分析的正确性和控制策略 的有效性 。
关键 词 ：光伏发电系统 ；混合储能 ；蓄 电池 ；超级 电容 中图分类号 ：Ｔ Ｍ７ １ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ （Ｉ － ） 一 ０ ０ ０ ５ — ０ ５
Ｉ 生 訇 似
光伏发 电系统中混合 储能单元 的控制研究
Ｓｔ ｕｄｙ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｃｏｎｔ ｒ ｏｌ ｓｔ ｒ ａ ｔ ｅｇｙ ｏｎ ａ ｈ ｙｂ￣ｄ ｅｎｅｒ ｇｙ ｓ ｔ ｏｒ ａｇｅ ｉ ｎ ｐ ｈｏｔ ｏ ｖｏ ｌ ｔ ａｉ ｃ ｐｏ ｗ ｅｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ
ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ，ＭＰ Ｐ Ｔ）控制 。混 合储 能单 元分 别 通过
能 量 密 度 高 、储 存 能 量 大 、储 能技 术 成 熟 及 成 本 低 等 优 点 获 得 广 泛 应 用 ， 但 其 仍 存 在 着 循 环 寿命
短 、充 放 电 严 格 和 动 态 响 应 速 度慢 等 缺 点 。超级
第３ ５ 卷
第１ １ 期
２ ０ １ ３ －１ １ （ 上） ［ ５ １
Ｉ
现 系统 的 能量 调 度 和 优 化 管 理 。中心 控 制 器 通 过 总 线 与 底 层 各 控制 器 进 行 通 信 ，实现 从 整体 上 管 理 和 调 度 的作 用 。各 底 层 控 制 器根 据 中心 控 制 器
基于混合储能系统DC-DC变换器控制策略的研究
一 （１－ａ） 一Ｒｉ
（１）
ｃ ＝（１一ａ）ｉ—ｆ０
（２）
式 中 ， 为 占空 比 。 由于混 合 储 能 中设计 由超 级 电容补 偿有 功 功率 的高 频分 量 ，因此超 级 电容 含 有两 倍频 交 流分 量 ，当系统输 出存在 两倍 频 功波 动
ＢＡ Ｉ Ｄ ｉ，ＣＡ Ｏ Ｈｕａｆｅｎｇ，ＳＨ ＥＮ Ａｉｂｉｎｇ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１０１３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｏｏｐ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｌＧａｄａｐｔｉｖｅ ｃｕｒｅｎｔ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｈａｒｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｌ￣ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｕｒｅｎｔ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃａｎ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｉｎ ｌｏｗ ｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｆ ｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ，ａｖｏｉｄ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｔｔｅｒ ｙ ｉｎ ｌｏｗ－ｐｏｗｅｒ，ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔ ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ＤＣ ｂｕｓ ｖｏｌｔａｇｅ，ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ａｄｏｐｔｓ ａ ｐｏｗｅｒ ｆｅｅｄ－ｆｏｒ ｗ ａｒｄ ｄｏｕｂｌｅ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍ ｏｄｅ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｏｏｐ ａｎｄ ｏｕｔｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｌｏｏｐ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｏｗ ｅｒ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍ ａｉｎｔａｉｎ ｔｈｅ Ｄ Ｃ ｂｕｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏ－－ｇｒｉｄ；ｈｙｂｒｉｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ；ｂａｔｔｅｒ ｙ ；ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ；ＤＣ－·ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｏｗｅｒ ｆｅｅｄ—ｆｏｒｗ ａｒｄ；ｄＯｕｂｌｅ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ
混合储能逆变器拆解
混合储能逆变器拆解随着能源转型和可持续发展的需求日益迫切，储能技术得到了广泛的关注和应用。
其中，混合储能系统结合了多种储能技术的优点，如电池、超级电容器、飞轮等，以实现更高效、更可靠的能源存储和利用。
而混合储能逆变器作为混合储能系统的核心部件，具有将直流电能转换为交流电能的功能，同时实现对储能单元的充放电管理。
本文将对混合储能逆变器的拆解进行详细阐述，包括其结构、工作原理、关键技术等方面。
一、混合储能逆变器的基本结构混合储能逆变器主要由以下几部分组成：1．输入滤波电路：用于对输入的直流电能进行滤波处理，消除谐波和噪声，保证后续电路的正常工作。
2．逆变电路：将滤波后的直流电能转换为交流电能，通常采用全桥或半桥逆变电路结构。
3．控制电路：根据系统需求和外部信号，对逆变电路进行精确的控制和管理，以实现所需的输出波形和功率。
4．储能单元接口电路：用于连接和管理各种储能单元，如电池、超级电容器等。
通过接口电路，可以实现对储能单元的充放电控制、状态监测等功能。
5．保护电路：用于确保混合储能逆变器的安全运行，包括过压保护、过流保护、过热保护等。
二、混合储能逆变器的工作原理混合储能逆变器的工作原理主要涉及以下几个方面：1．直流/交流转换：通过逆变电路将输入的直流电能转换为交流电能。
逆变电路通常采用PWM（脉宽调制）技术，通过控制开关管的导通和关断时间，实现输出波形的调制和功率的控制。
2．储能单元管理：通过接口电路对储能单元进行充放电管理。
根据系统需求和储能单元的状态，控制电路会发出相应的充放电指令，实现对储能单元的合理利用和保护。
3．控制策略：根据实际需求和外部信号，控制电路会采用不同的控制策略来管理逆变器的运行。
例如，可以采用MPPT（最大功率点跟踪）控制策略来提高太阳能电池板的发电效率；也可以采用恒压恒频（CVCF）控制策略来保证输出电能的稳定性和可靠性。
4．故障诊断与保护：当混合储能逆变器出现故障或异常情况时，保护电路会及时切断电源并发出警报信号。
液压混合动力能力控制策略.(DOC)
液压混合动力摘要随着汽车业的快速发展，其对环境的破坏也更加明显，这要求汽车业积极发展节能环保型汽车。
其中混合动力车辆是目前实现产业化的最佳产品。
液压混合动力车辆作为混合动力车辆的一种，因其能高效的回收制动能量，逐渐引起了各国政府及研究机构的高度重视。
能量控制策略是混合动力车辆的关键技术之一，液压混合动力车辆的能量控制策略规定了整车需求转矩在发动机和液压泵/马达之间的分配，决定了两者的工作点，在动力性、燃油经济性和排放性能等各方面都有很大的影响，因此研究液压混合动力车辆能量控制策略对充分发挥其节能环保优势具有十分重要的意义。
关键词：节能环保，混合动力车辆，液压混合动力，能量控制策略能量储存技术综述混合动力汽车是指在同一辆汽车中同时采用了能量转换器和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机地协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的一种新型汽车。
与燃油汽车相比，混合动力汽车具有高性能、低能耗和低污染的特点以及技术、经济和环境等方面的综合优势。
在混合动力车辆中，储能装置对提高车辆的总效率非常重要。
据文献介绍，对应美国EPA(Environmental Protection Agency)混合燃油循环，制动能量回收可减少车辆驱动能量需求的14%。
对公路用重型载货汽车，在8%的坡道上维持100km/h下坡车速时，通常需要大约600kW的纯制动功率；在6%的坡道上维持80km/h下坡车速时也需350kW的纯制动功率，因此混合动力汽车要求储能装置在短时间内能够回收和释放大量功率。
为使储能装置不致太重，要求其应具有比较高的功率密度和能量密度。
目前可能应用的储能装置分为如下几种。
飞轮蓄能器飞轮蓄能器是机械蓄能的一种蓄能形式，以惯性能（动能）的方式，将能量储存在高速旋转的飞轮中。
飞轮蓄能器突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。
当车辆制动时，飞轮蓄能系统将车辆的惯性动能转化为飞轮的旋转动能。
混合储能功率分配
混合储能功率分配
混合储能系统的功率分配策略通常基于规则的优化方法。
根据电力负载的变化情况，制定不同的优化规则，以实现储能设备之间的能量平衡。
例如，在电力负载高峰期，可以优先利用具有高功率输出能力的设备进行供电，如电池或超级电容；而在电力负载较低的时候，可以利用低功率输出的设备进行充电，以提高能源利用效率。
此外，还可以通过优化算法，如遗传算法或模拟退火算法等，对不同储能设备的功率分配进行优化，以进一步提高系统性能和能源利用效率。
在混合储能系统的底层控制中，电压变化率被用作信息载体。
通过设置不同储能接口变换器输出电压关于功率的“灵敏度”，确保超级电容在负载突变瞬间能够提供大部分功率。
二次控制会对底层控制产生的稳态误差进行补偿，以实现输出电压稳定，并保证超级电容稳态电流为零。
在此控制框架下，各储能单元仅需本地信号即可实现自主协调运行，避免了互联通信网络所带来的经济性和可靠性问题。
请注意，混合储能系统的功率分配策略会根据具体的应用场景和系统需求而有所不同，因此在实际操作中需要根据具体情况进行调整和优化。
混合储能独立光伏系统MPPT策略研究
增 量 法 相 结 合并 进 行 改 进 ， 使 系统 能快 速 、 稳 定 及 准 确地 工作 于最 大功 率点 。
１ 系 统 架 构
基 于混合 储 能 的独 立 光伏 发 电系统 结构 如 图 １ 所示 。此 结构 有三个 方 面 的优 势 ： 其一 ， 当光伏 发 电 系统 为 功率 脉 动 型负 载供 电时 ． 可充 分 发挥 超 级 电
源， 正 被广 泛 地 开发 和 利用 。将太 阳能转 化 为 电 能
（ １ ． 重庆通信 学院 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ５ ； ２ ． ６ ３ ６ ６ ３部 队 ， 新 疆 乌鲁 木 齐 ８ ４ １ ７ ０ ０ ）
摘要 ： 针 对 独 立 光 伏 发 电 系统 中 最 大功 率 点 跟踪 （ ＭＰ Ｐ Ｔ） 控 制 策 略 与 蓄 电池 充 电 管理 相 冲 突 的 问题 ， 将超级 电
定 的蓄 电池 以保 证 负 载 供 电 的 连 续性 和 可靠 性 【 ” 。 然而 ． 受传 统 蓄 电池 的特 性 限制 ， 其 严 格 的 充 放 电
条 件 导 致 光 伏 电 池 不 一 定 工 作 于 最 大 功 率 点
（ ＭＰ Ｐ ） ， 影 响 了光伏 阵 列 的利用 率 。 超级 电容 器作 为 新 兴 的储 能元 件 ， 其 功 率 密度 高 、 循 环 寿命 长 ， 特 性 与 蓄 电池互 补圈 。将 两者 混合使 用 ， 能有 效改 善储 能
装 置 性 能 ，提高 独 立光 伏 发 电系统供 电 的可靠 性 ， 同时 大 幅度 延长 蓄 电池 使 用 寿命 。此外 ， 超 级 电容
飞轮锂电池混合储能系统的VSG控制策略
飞轮锂电池混合储能系统的VSG控制策略
薛易;李天意;吴立涵;龙腾飞
【期刊名称】《黑龙江科技大学学报》
【年(卷),期】2024(34)1
【摘要】为提升电网电能质量,抑制电网在运行过程的频率和电压超波动,采用飞轮锂电池混合储能系统进行波动平抑,考虑飞轮作用时间短,蓄电池作用时间长,在VSG 控制中引入一阶高通滤波器,通过蓄电池参与一次调频,飞轮参与调压。
结果表明,该策略能够实现电压维持在690 V,频率维持在50 Hz,实现了对频率和电压良好平抑,具有很好的鲁棒性。
【总页数】6页(P132-137)
【作者】薛易;李天意;吴立涵;龙腾飞
【作者单位】黑龙江科技大学电气与控制工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.基于VSG的混合储能系统能量管理控制策略研究
2.基于混合储能的孤岛微网VSG控制策略
3.风电系统中飞轮和蓄电池混合储能的控制策略
4.并网储能逆变器的混合型VSG控制策略研究
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基于庞特里亚金极小值原理的混合储能有轨电车能量管理策略
第 34 卷增刊 2
李 峰等 基于庞特里亚金极小值原理的混合储能有轨电车能量管理策略
753
0 引言
能量管理策略对于有轨电车储能系统正常运行 影响较大，合适的能量管理策略可以大幅度降低储 能系统运行成本[1-3]。
现有能量管理策略可分为在线能量管理策略和 离线能量管理策略两大类。在线方法包括基于规则 的 控 制 策 略 [4-5] 、 模 糊 控 制 法 [6-7] 和 截 止 频 率 法 [8-10] 等 ； 离 线 方 法 主 要 包 括 动 态 规 划 [11-12]和 极 小 值 原 理[13-15]等智能算法。
关键词：混合储能系统 能量管理策略 容量配置 庞特里亚金极值原理 中图分类号：TM921
Energy Management Strategy of Tram with Hybrid Energy Storage System Based on Pontryagin’s Minimum Principle
Keywords：Hybrid storage system, energy management strategy (EMS), capacity allocation, Pontryagin’s minimum principle (PMP)
收稿日期 2018-06-28 改稿日期 2018-10-31
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混合储能控制策略
混合储能控制策略是指通过将多种储能技术结合应用，实现能量的高效转换和利用的一种控制策略。
随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展，混合储能系统被广泛研究和应用，为解决能源供需平衡、提高能源利用效率和降低能源消耗等方面提供了新的解决方案。
混合储能控制策略主要包括能量管理和功率管理两个方面。
能量管理是指根据能源的供需情况，合理调配和管理储能系统中的能量，实现能量的高效转换和利用。
功率管理是指根据负荷需求的变化，控制储能系统的输出功率，使其在最佳工作状态下运行，提高系统的效率和稳定性。
在混合储能系统中，常见的储能技术包括电池储能、超级电容储能和压缩空气储能等。
这些储能技术具有各自的特点和优势，通过合理的组合和调配，可以实现能源的灵活调度和优化利用。
例如，在电力系统中，可以通过混合储能系统将风电和太阳能等不稳定的可再生能源平稳地注入电网，提高电力系统的可靠性和稳定性。
在交通领域，混合储能系统可以应用于电动汽车和混合动力汽车中，提供持续的动力输出和较长的续航里程。
混合储能控制策略的关键是合理的控制算法和策略设计。
通过对混合储能系统进行建模和仿真分析，可以确定最优的控制策略和参数
配置。
常见的控制算法包括模糊控制、最优控制、预测控制等。
这些算法可以根据不同的应用场景和需求，实现对混合储能系统的精确控制和优化调度。
混合储能控制策略还需要考虑到系统的安全性和可靠性。
通过合理的系统设计和故障保护机制，可以提高混合储能系统的运行安全性和可靠性。
例如，在电池储能系统中，需要考虑电池的充放电保护、温度控制和容量衰减等问题，以确保系统的长期稳定运行。
混合储能控制策略是一种有效的能量管理和功率管理方法，可以实现能源的高效转换和利用。
通过合理的储能技术组合和控制算法设计，可以优化混合储能系统的性能和经济效益，为能源转型和可持续发展提供支持。
混合储能控制策略的研究和应用将在未来的能源领域发挥重要作用，推动能源技术的创新和进步。