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含低压储能模组的光伏并网逆变器研究

电力建设 2018年第4期39卷 119-125页

作者：李大兴于宝鑫李佳骥张华东李文龙陈广宇牛萌国网冀北电力有限公司承德供电公司河北省承德市067000 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市100192

针对光伏发电功率波动的问题,提出一种带储能模组的隔离式光伏并网逆变拓扑结构。利用储能模组存储多余的电能,实现平滑并网功率和光伏电池板的最大功率跟踪。针对提出的拓扑结构,分析其工作原理和开关状态,讨论储能模组剩余电量的控制... 详细信息

针对光伏发电功率波动的问题,提出一种带储能模组的隔离式光伏并网逆变拓扑结构。利用储能模组存储多余的电能,实现平滑并网功率和光伏电池板的最大功率跟踪。针对提出的拓扑结构,分析其工作原理和开关状态,讨论储能模组剩余电量的控制算法,建立控制算法和调制策略。实验结果表明,提出的拓扑并网逆变器可实现内部直流电压控制,完成并网运行,提出的控制策略和调制算法正确可行。

关键词：逆变器 H桥高频隔离变压器脉冲宽度调制储能模组

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矿井储能模组火灾风险预测与防控模型研究

矿井储能模组火灾风险预测与防控模型研究

作者：李魁魁中国矿业大学

学位级别：硕士

随着我国能源战略的调整升级,煤炭行业正朝着绿色、高效、安全、可持续方向快速发展,在双碳背景下新能源在矿井应用的时机日趋成熟。井下新型储能模组具有高能量密度、长寿命、高效率等特点,将在未来矿井能源管理和供应链中起到决定性作... 详细信息

随着我国能源战略的调整升级,煤炭行业正朝着绿色、高效、安全、可持续方向快速发展,在双碳背景下新能源在矿井应用的时机日趋成熟。井下新型储能模组具有高能量密度、长寿命、高效率等特点,将在未来矿井能源管理和供应链中起到决定性作用,但同时亦为矿井安全生产带来重大风险与新的挑战。因此,前瞻性地预研矿用储能模组火灾在矿内的致灾特性及其风险防控方法,具有十分重要的研究价值与战略意义。本文面向未来智慧矿山建设,以井下配置锂电池储能模组所产生的安全隐患作为研究对象,定量辨识危险因素与灾变可能性和风险程度,预测火灾风险传播致灾与职业伤害机制并提出应急防控模型,成果可为掌握矿井新型重大隐患的风险特征与防控方法提供理论依据与参考模式,对于保障未来矿用储能模组的安全运行意义重大。本文采用安全理论分析、平台试验测试及系统建模仿真相结合的方式,将工程科学与软科学研究方法有机融合于矿业安全前沿问题,体系性地开展了矿井储能模组热失控火灾风险因素量化表征、储能元件灾变释放特性、储能模组自燃火灾传播致灾与伤害模型及新型火灾风险综合防控方法等方面的研究。具体成果如下:(1)面向未来矿井储能模组应用场景及其安全隐患,对矿井新型储能模组火灾进行了风险因素辨识和量化表征,采用模糊层次分析法对风险因素重要度进行了排序,锂电池储能元件的本质热失控风险权重计算值占总风险的21.9%。针对该最大表征风险因素,进一步采用自主实验和建模仿真相结合的方式,系统分析了从电池单元到储能模组的热失控特性与致灾危险性,通过热质释放与热蔓延的定量数据分析,研究工况下电池单元火焰温度最高可达863℃,在热扩散作用下诱导储能模组级联失效,叠加峰值放热量为1.82×10W/m,揭示了矿井新型储能组件热失控的严重危险性。(2)将储能元件热失控特性数据作为井巷火灾源项模型,对储能模组火灾发生后矿内风险传播特性开展了实验和建模研究,同时对致灾影响因素进行了对比分析,实现了对储能模组火灾矿井致灾特性的精准预测。从应急响应角度出发,采用灾变烟气传播时空积分特性与人员烟气中毒阈值指标,构建了职业伤害与应急逃生定量分析模型。结果表明在10MW火灾荷载下典型火灾场景中,巷道下风侧短时间内CO平均浓度可达7.5×10mol/mol,远超致命危险临界阈值;巷道风速与火灾烟气运移速度存在线性关系,只有当巷道通风速度控制在1.2m/s以下才能显著提升矿井回风人员的生存逃生时间,揭示了控风排烟方法与应急逃生决策之间的悖论特征。(3)从安全技术与管理两方面对矿井新型储能模组火灾风险双重防控开展模型研究。建立了矿用储能元件本质安全与储能模组火灾风险安全屏障体系,基于演化博弈论构建了高级监管和煤矿企业管理的博弈模型,计算获得了动态博弈的纳什均衡点,对影响储能模组火灾风险性的多方主体进行了动态博弈分析,提出了矿井新型储能模组火灾的综合防控策略。该论文有图68幅,表15个,参考文献108篇

关键词：矿井火灾储能模组热失控职业危害风险评估

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分布式光伏电站功率预测与储能模组设计研究

中国新技术新产品 2023年第8期 58-60页

作者：崔永中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安710086

分布式光伏电站功率预测和储能模组设计是人工智能技术在光伏发电系统中应用的重要研究方向。研究设计分布式光伏电站功率预测和储能模组,不仅能够提高光伏发电系统的效率和经济效益,还可以推动可再生能源技术的发展和应用。该文对广域... 详细信息

分布式光伏电站功率预测和储能模组设计是人工智能技术在光伏发电系统中应用的重要研究方向。研究设计分布式光伏电站功率预测和储能模组,不仅能够提高光伏发电系统的效率和经济效益,还可以推动可再生能源技术的发展和应用。该文对广域气象资源数据做IDW插值运算,获取光伏电站所需要的气象要素,应用线性回归算法获取光伏电站功率预测值,采用经典R-C电路模型并应用PID控制算法,实现了对基于分布式光伏电站功率预测的储能模组充放电功率进行控制并合理储能的目标,以期提高光伏发电系统的效率和经济效益,推动可再生能源技术的发展和应用。

关键词：光伏电站功率预测储能模组数据采集

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储能电池模组膨胀力特性研究及仿真分析

储能科学与技术 2025年

作者：樊慧敏彭浩鸿孟辉唐梦宏易昊昊丁静刘金成徐成善冯旭宁惠州亿纬锂能股份有限公司清华大学

锂离子电池在充放电过程中存在膨胀力，其受电池的荷电状态（State of Charge， SOC）和健康状态（State of Health， SOH）影响。对于储能磷酸铁锂电池，其膨胀力特性是有关储能电池系统电性能及安全性能的重要特性之一，而大容量储... 详细信息

锂离子电池在充放电过程中存在膨胀力，其受电池的荷电状态（State of Charge， SOC）和健康状态（State of Health， SOH）影响。对于储能磷酸铁锂电池，其膨胀力特性是有关储能电池系统电性能及安全性能的重要特性之一，而大容量储能磷酸铁锂电池在全生命周期内膨胀力的演变特性及机理尚不清晰。本工作选择一款容量为280安时的磷酸铁锂电池为研究对象，将其组装成不同串数的模组，采用膨胀力夹具模拟其在实际储能模组中的应用场景，开展了循环耐久性测试，并对全SOC及全生命周期下电池模组膨胀力的演变规律进行了分析。研究结果显示：由于石墨和磷酸铁锂材料的结构特性，充电过程在～30%SOC和100%SOC有2次膨胀力峰值，放电过程也在100%SOC和30%SOC有2次膨胀力峰值。各膨胀力峰值随着电池的衰减呈现不同的演变规律，100%SOC时的膨胀力由最大值逐渐演变成最小值，30%SOC时的膨胀力演变成最大值。此外，在SOH衰减至约90%后，模组膨胀力与SOH呈线性相关，且电芯串联数量的增加没有改变模组最大膨胀力的增长趋势，1P12S模组的最大膨胀力在70%SOH时达到了2365kgf。根据实测数据对模组的膨胀力仿真分析表明，模组主要零部件的设计能够满足全生命周期内的结构安全性能。该工作初步探究了磷酸铁锂电池模组的膨胀力特性，有助于为模组层级的膨胀力仿真和预测提供参考，为后期磷酸铁锂电池在储能系统模组的安全设计开发提供了支撑。

关键词：磷酸铁锂电池膨胀力储能模组 SOC SOH

基于光伏出力特性的分布式光储系统优化调度策略

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综合智慧能源 2024年第4期46卷 17-23页

作者：董强徐君方东平方丽娟陈妍琼浙江大有实业有限公司临平分公司杭州311103

随着我国能源结构的转型升级,太阳能发电愈发受到重视。然而,大规模分布式光伏并网会引起电网的功率波动。储能的介入有助于系统调峰/调频。基于此,提出一种分布式光储系统联合优化调度方法。首先,从经济性和技术性角度构建分布式光储... 详细信息

随着我国能源结构的转型升级,太阳能发电愈发受到重视。然而,大规模分布式光伏并网会引起电网的功率波动。储能的介入有助于系统调峰/调频。基于此,提出一种分布式光储系统联合优化调度方法。首先,从经济性和技术性角度构建分布式光储系统优化调度模型,以有功功率波动方差最小为目标,对储能模组的充放电功率进行优化。其次,基于光伏出力预测提出实时调度策略,提升分布式光储系统并网的有序性,有助于平抑电网负荷波动以及调节负荷峰谷差。最后,通过设计具体仿真算例验证了方法的可行性。

关键词：分布式光伏储能模组出力特性联合优化调度策略可再生能源