中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGCX2-EW-330)
- 作品数：11 被引量：478H指数：9
- 相关作者：唐西胜齐智平刘文军周龙李宁宁更多>>
- 相关机构：中国科学院华北电力科学研究院有限责任公司新疆电力科学研究院更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：电气工程动力工程及工程热物理更多>>
- 基于改进型滑模观测器的飞轮储能系统控制方法被引量：22
- 2014年
- 该文分析了飞轮电机高速运转时滑模观测器估算角度存在偏差的原因,提出一种补偿截止频率等于电机电气频率的自适应低通滤波器固定滞后角的角度偏差消除方法,并改进了滑模观测器。通过稳定性分析得到了改进型滑模观测器的稳定条件。为了实现飞轮电机全速度范围的无速度传感器控制,采用基于模拟角的电流闭环控制实现飞轮电机的起动和低速运行,在转速达到某个设定值时切换到滑模变结构控制。给出了基于改进型滑模观测器的飞轮储能系统充放电控制方法。在充电和待机时采用了速度外环、电流内环的双闭环控制策略,在放电时采用了电压外环、电流内环的双闭环控制策略。进行了飞轮储能系统的起动、充电、待机、放电实验,实验结果验证了基于该改进型滑模观测器的飞轮储能系统控制方法的正确性和有效性。
- 刘文军周龙唐西胜齐智平
- 关键词：滑模观测器无传感器自适应滤波器飞轮储能系统充放电控制
- 基于飞轮储能系统的直流UPS控制方法研究被引量：4
- 2014年
- 飞轮储能系统将能量以机械能的形式储存在高速旋转的飞轮转子中。与传统化学电池相比,飞轮储能系统优势明显,已获得了广泛的应用。为了解决电网电压对称跌落所带来的直流负载端电压暂降问题,给出了基于飞轮储能系统的直流UPS系统电路拓扑及控制方法。在电网电压正常时,飞轮电机采用速度外环、电流内环的双闭环控制策略加速充电或恒速待机;在电网电压发生对称跌落时,飞轮电机采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略减速放电。提出了电流内环控制器的零极点对消降阶设计方案,采用对称优化函数等效法设计了速度外环及电压外环控制器参数,并对设计的控制器进行了稳定性分析。通过Matlab/Simulink仿真对该控制方法进行了验证。结果表明,该控制方法及所设计的控制器参数能准确控制飞轮电机运行模式,稳定直流负载端电压,保护直流负载不受电网电压跌落的影响。
- 刘文军唐西胜周龙齐智平
- 关键词：飞轮储能系统充放电控制永磁同步电机
- 风力发电的调频技术研究综述被引量：208
- 2014年
- 随着风力发电的规模化开发利用,风电作为未来电网中的重要电源,越来越被认为应该具备类似于传统电源的有功控制和频率调节等辅助服务能力。介绍了一些风力发电发展较快国家或地区对风力发电参与调频或提供有功备用的导则或规定,分析了变速风电机组转子惯性控制、超速控制、变桨控制、组合控制,以及储能与风电机组结合参与系统频率响应或调节的技术特点与研究发展态势,并给出了今后需要重点关注或研究的问题。
- 唐西胜苗福丰齐智平贺惠民吴涛李善颖
- 关键词：风力发电变桨控制储能
- 基于全桥隔离双向变换器的直流变换技术被引量：17
- 2016年
- 针对全桥隔离双向变换器移相角调节范围选取问题进行了深入研究。根据同一传输功率下变换器电流应力最小原则,确定了移相角调节范围。针对变换器采用全桥移相控制方式时,产生无功环流的问题进行了定量分析,研究了无功功率的变化规律。基于全桥隔离双向变换器,提出了变开关频率的蓄电池最优充放电管理方案,提高了变换器充放电效率,同时延长了蓄电池使用寿命。最后,搭建了2.5k W实验平台并进行了相关实验,实验结果验证了以上理论分析的正确性。
- 师长立唐西胜李宁宁张国伟孙玉树
- 关键词：移相角无功环流无功功率
- 飞轮阵列储能系统的研究被引量：9
- 2013年
- 飞轮储能系统将能量储存在高速旋转的飞轮转子中,具有高功率密度、无环境污染、使用寿命长、运行温度范围广、充放电次数无限制等优点,已获得了广泛的应用。将多台模块化的飞轮储能单元并联起来组成飞轮阵列储能系统,是获得大容量、高功率储能的解决方案。文章首先论述了飞轮阵列储能系统的国内外发展现状与要解决的关键问题,然后详细给出了飞轮阵列储能系统的设计方法、并联拓扑结构与控制策略。随着飞轮储能单元并联技术的逐渐成熟,飞轮阵列储能系统应用领域将逐步扩展到电力系统调频、间歇式可再生能源发电等领域,并将在提高电网对可再生能源的接纳能力等方面发挥重要作用。
- 唐西胜刘文军周龙齐智平
- 关键词：并联运行充放电控制
- 储能参与风电一次调频的容量优化被引量：29
- 2016年
- 风电高渗透率下的电力系统运营商要求风电场提供一次调频服务,风电机组通过变桨控制可以提供一定的调频备用,但风电场长期降额运行降低了经济效益。本文提出储能参与风电场一次调频,将风电机组变桨控制与储能控制相结合,使风电场具备类似于传统电源的一次调频能力。提出了基于机会约束规划的储能容量优化方法,建立以风储系统运行成本最小为目标,以满足一次调频需求为约束的优化模型,采用置信水平实现风储系统在调频可信度和运行成本之间的折中。分析了典型参数对储能配置容量的影响。研究结果表明,所提出的方法降低了储能的配置容量,提高了储能参与风电一次调频的经济性。
- 苗福丰唐西胜齐智平
- 关键词：风力发电储能系统变桨控制
- 储能参与风电场惯性响应的容量配置方法被引量：10
- 2015年
- 在当前风电高渗透率的背景下,电力系统对风电场的惯性响应能力提出了相应的技术要求。风电机组通过转子惯性控制可以提供一定的支撑,但受转子转速限制,风电机组难以在全风况下满足惯性响应需求。针对该问题,文中提出储能参与风电场惯性响应,将风电机组的转子惯性控制和储能控制相结合,使风电场具备类似于传统电源的惯性响应能力,并分析了不同风况下的储能容量需求,提出了基于非参数核密度估计的储能容量配置方法,摆脱了传统参数估计法对风速分布特性的依赖。算例分析表明,所提方法可有效降低储能配置容量,提高储能参与风电场惯性响应的技术经济性。
- 苗福丰唐西胜齐智平
- 关键词：风力发电储能系统
- 基于背靠背双PWM变流器的飞轮储能系统并网控制方法研究被引量：19
- 2015年
- 采用带LCL滤波器的背靠背双PWM变流器作为飞轮电机与电网进行能量交换的接口,提出一种飞轮储能系统并网控制方法。该方法由电网侧变流器控制和电机侧变流器控制两部分组成,并经过充电、预并网和并网运行三个阶段。在充电和预并网阶段,电网侧变流器采用不控整流方式,电机侧变流器先后采用速度外环和电压外环控制方式;在并网运行阶段,电网侧变流器控制采用基于电网侧电流外环、变流器侧电流内环的直接功率控制策略,控制并网有功功率的大小及流向;电机侧变流器控制采用直流母线电压外环、电流内环的双闭环控制策略,维持直流母线电压恒定。采用零极点对消降阶法及对称优化函数等效法分别设计电机侧内外环控制器参数。进行了飞轮储能系统的充电、预并网和并网运行实验。实验结果验证了所提飞轮储能系统并网控制方法的可行性。
- 刘文军唐西胜周龙齐智平
- 关键词：飞轮储能系统并网控制LCL滤波器
- 风储联合调频下的电力系统频率特性分析被引量：63
- 2015年
- 风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节。利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控制响应慢的不足,提高了电力系统频率稳定性。在风电场和储能系统频率特性模型的基础上,建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型,对比分析了风电调频、储能调频和风储联合调频下的电力系统频率特性,以及储能的容量配置需求。算例分析表明,风储联合调频需求的功率和容量仅为储能单独调频的67%和11.1%,降低了储能配置成本,提高了储能参与风电调频的经济可行性。
- 苗福丰唐西胜齐智平
- 关键词：风力发电储能频率特性变桨距控制
- 应用于微网的多类型储能多级控制策略被引量：35
- 2017年
- 针对微网中可再生能源发电和负荷功率在不同时间尺度上具有不同的波动特性问题,提出了多类型储能的多级控制策略以实现功率型储能和多种能量型储能的载荷分配,从而促进多类型储能在微网中的应用推广。研究结果表明:在满足并网功率波动率等约束的同时,采用模型预测控制算法能够有效地获取储能总载荷;利用提出的基于超级电容器荷电状态的储能充放电分配策略,可以有效地实现储能载荷在能量型储能和功率型储能之间的分配;利用提出的基于度电成本的经济运行策略能够进行多种能量型储能电池单元的分配,且经济性最优。基于某微网的功率数据实验结果验证了多类型储能多级控制策略的有效性。
- 孙玉树李星唐西胜付科源李锰
- 关键词：微网模型预测控制
