张敏
天津市捷威动力工业有限公司300380
摘要:受实际的不同储能技术的特点影响,主要采用当前的大规模使用混合储能交流应用模式,并利用该系统自身的性质及结构,利用现有的高滤波将系统自身的混合系统功率进行有效的指令,促使其有效的进行元件分配。基于此,作者结合自身工作经验,对基于锂电池充放电状态下混合储能系统控制策略设计进行详细的分析研究,以供相关工作人员参考。
关键词:锂电池;充放电状态;混合储能系统;控制策略
引言
随着时代不断发展,人们生活水平逐渐提升,对于电能的需求越来越大,促使人们逐渐创新改革现有的电网技术,在保证电网稳定运行的同时,提升其运行效率,进而满足实际的需求。可再生能源是当前智能电网发展应用的主要内容,也是未来发展的必然趋势,并将当前的电力储能技术作为主要的调节方式,灵活进行控制。
1.现阶段混合储能系统的结构与控制分析
当前,混合储能系统存在较多的系统结构,在不断的发展过程中,促使交流应用模式结构可以有效的负荷当前的大规模储能,并形成较为典型的结构,以满足实际的需求。例如,当前应用较为普遍的锂电池结构与超级电容形成的智能系统为例,在该系统中,其自身主要是利用两种系统的交流侧进行并联,并结合当前的能量型与功率型展现出不同的特性,进而满足实际的需求。实际上,由于其特性存在不同,其自身的应用也存在差别,并且分别应用在低频功率波动与高频功率波动之中,充分发挥出各自的性能,实现电容响应快、锂电池密度大以及长循环寿命等。为迎合当前的需求,逐渐针对现阶段的功率波动较大的超级电容储能,进行合理的设计,并结合组串电压范围宽,进行有效的双向变网与变换器逐渐向两极控制方向进行,达到最终的目的。又比如,由于锂电池自身的性质影响,承担功率波动较慢,则主要采取有效的单级式控制结构,进而满足组串电压的窄性质[1]。
2.混合储能系统协调控制分析
在实际的应用过程中,受其自身的性质影响,实际的混合储能系统自身的承担功率指令可以结合实际的要求进行调整,进而满足实际的需求。例如,以现阶段的实际为例,在平滑风电出力中,补偿其中高频分量,或者在实际的独立微电网中作为主电源,进行有效的功率平衡维持,以满足实际的需求。实际上,相对来说,在进行混合储能系统的功率需求满足过程中,应以现阶段实际的高通率波功率为基础前提,在锂电池处于充放电状态中,对超级电容自身的储能进行合理的调整,并优化其自身的调节能力,与实际的最大限制功率进行有效的配合,实现最大程度的指令。具体来说,主要包含以下几方面:
(一)功率分配问题
实际上,对于现阶段的混合储能控制技术来说,在功率型与能量型储能进行功率分配过程中,其自身的主要分配方式选择是当前首要的工作任务,进而保证技术有效的应用。通常,工作人员主要采用现阶段的高通率波器,利用其自身的功能性质,对其进行合理有效的超级电容储能的有功指令,并将其自身的剩余部分进行合理的锂电池有功指令。相对来说,利用其功率对于状态进行表示,如,当其自身的功率大于0时,则表示其处于放电的状态,而如果相反,则表示其处于充电的状态,并进行有效的混合储能系统功率分配,以满足实际的需求[2]。
(二)对整体的调节能力进行优化
在混合储能系统中,相对来说锂电池自身的使用寿命较短,基于此,要求其在实际的使用过程中,应避免出现电池频繁的充电与放电,进而延长其自身的使用寿命,满足实际的需求。在系统的功率指令中,其中非高频的波动部分自身的指令变化较为缓慢,也由其进行承担。超级电容自身的性质较为良好,但也存在一定的不足之处,例如,现阶段虽然高频电容利用自身的优势对其高频部分的波动进行合理的指挥,但实际上由于存在能量密度低原因,导致其在实际的使用过程中,快速的接近储能电量下限,直接影响实际的控制,难以满足当前的需求。为改变其当前的情况,需要进行合理的调整优化,例如,进行有效的系统协调控制,通过加入协调系统,改变其传统控制中存在的不足之处,以满足实际的需求。
(三)过充过放保护配合分析
对于储能设备来说,过充与过放都会对其产生一定的损伤,甚至严重时造成一定的伤害,影响其自身的使用寿命。为保护其自身的质量不受到损伤,可以在储能电量自身的电量较少时对其进行有效的限制放电,并限制其放电功率,当其达到其自身的电量下限标准时,则停止放电,相反,则对其充电进行限制,明确其自身实际的下限标准,一点达到标准,则停止充电,满足当前实际的需求。
(四)对最大的充放电功率限制配合
实际上,混合储能系统其自身应有效的满足当前外部系统对其自身的功率需求,进而实现在超级电容与储蓄电容二者之间同时达到充电功率自身的上限时,避免系统自身出现承担能力不足情况,影响其实际的运行。因此,工作人员应结合实际情况,对其进行有效的功率指令调整,通过合理措施,保证其自身的储能系统最大功率进行充电或者放电,以满足实际的需求。否则,受其自身的性质影响,在锂电池或者超级电容自身的充电功率超过限制时,则将其固定在限值处,并且将越限的部分进行有效的储能分担,合理进行控制[3]。
结论
综上所述,在当前的时代背景下,不同储能技术自身存在明显的优点与缺点,因此,应结合实际情况,对混合储能系统自身的结构、调节以及控制等相关的能力进行合理的分析,并结合实际的要求,进行有效的优化与调整,与此同时,对于当前的能量分配技术、限值保护技术以及协调等技术进行有效的利用,以满足实际的需求。
参考文献:
[1]李逢兵,谢开贵,张雪松.基于锂电池充放电状态的混合储能系统控制策略设计[J].电力系统自动化,2013,37(01):70-75.
[2]陈明荣,窦晓勇,张国亮.新时期背景下锂电池充放电状态的混合储能系统控制策略[J].电力系统创新(上旬刊),2017,28(10):163-164+168.
[3]孙燕华,章高亮,孙璐璐.创新理念下锂电池充放电状态的混合储能系统控制策略设计[J].系统理论研究(电子版),2017,30(07):266-267+269.