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微网中超级电容器与蓄电池混合储能系统的作用

2016-10-30 14:35:30 | 人围观 | 评论:

  微网的运行模式主要包括两种,即并网运行以及孤岛运行。一般情况下,微网与常规的配电网并网运行,当电网事故或出现电能质量事故时,微电网采用孤岛运行模式。微网运行过程中会涉及到这两种运行模式的转换,转换过程中会造成一定的功率缺额,这就需要设置一定的储能装置,保证微网两种运行模式的平衡转换,增强微网运行的稳定性。
  一些新能源发电过程中,受到外界因素的影响,常常出现没有电能输出的现象,这时就需要由储能系统为电力用户提供电能。微网规模小,自我调节能力弱,负荷波动以及电网运行故障会对其造成很大的影响。超级电容器与蓄电池混合储能系统能有效的解决这一问题,能够在负荷低落时储存多余的电能,负荷高峰将储存的电能反馈给微网,为微网功率的调节提供帮助。
  在微网中设置超级电容器与蓄电池混合储能系统,能够解决微网电压骤降、电压跌落等问题,提高微网电能质量。
  蓄电池储能是目前微电网中应用最广泛、最有前途的储能方式之一。蓄电池储能以解决系统高峰负荷时的电能需求,也用蓄电池储能来协助无功补偿装置,有利于抑制电压波动和闪变。然而蓄电池的充电电压不能太高,要求充电器具有稳压和限压功能。蓄电池的充电电流不能过大,要求充电器具有稳流和限流功能,所以它的充电回路也比较复杂。
  另外充电时间长,充放电次数仅数百次,因此限制了使用寿命,维修费用高。如果过度充电或短路窖易爆炸,不如其他储能方式安全。由于在蓄电池中使用了铅等有害金属,所以其还会造成环境污染。常见的蓄电池包括铅酸蓄电池、锂离子电池等。随着科技水平的进步,液流钒电池和钠硫电池的研究取得突破性进展。
  这两种电池具有高能量效率、使用寿命长、无放电现象等优良特性,在国外一些微电网研究系统中得到运用。但是,由于价格原因,在微电网中的大规模运用还有待时日。
  超级电容器指的是有特殊材质制作的多空介质,相对于普通的电容器老说,介电常数更高,耐压管理以及储能容量更大,同时具备了电容器释放能量速度快的优势。拆机电容器在运行过程中没有运动部件,所以维修工作量极少,具有较高的可靠性。
  目前,超级电容器逐渐应用在边防哨所、高山气象台等电源供应场合。但是超级电容器也具有一定的缺陷,如电容串联均压、端电压波动范围大、能量密度低等问题。
  超级电容器与蓄电池混合储能系统,就是将两种储能设备有机的结合起来,整合了两种储能方式的优点,弥补了两种储能技术的缺点,提高了储能系统的性能。
  大量的研究表明,超级电容器与蓄电池混合储能系统在微网中的应用,能够提升微网储能系统的输出能力、提升储能系统的放电时间,降低系统内部损耗;另外,两者混合使用,减少蓄电池放电循环次数,减少对蓄电池的损耗,增加其使用寿命;总之,超级电容器与蓄电池混合储能系统的应用,改善了微网供电质量,提高了微网运行稳定性与经济性。




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