目前,在电动汽车领域和工程机械领域,混合储能系统的应用较为集中,而在微电网方面的应用较少。北京中能清源科技有限公司,成功的将超级电容和铅酸蓄电池的混合储能技术应用在DSP28335为控制核心的风光互补新能源发电系统中。另外,在中科院创建的以多发电方式、多储能方式为特色的示范项目中,浙江的风光储能成功实践了铅蓄电池和飞轮组合的混合储能方式。但飞轮的理论优势在实践应用中没有得到很好体现,可以被超级电容替代。经过特性比较和实验研究发现,蓄电池性能和超级电容性能能够实现互补。蓄电池能量密度高,但功率密度小,充放电速度慢,并且频繁的充放电会缩短蓄电池使用寿命。与之相反,超级电容功率密度高,充放电速度快,使用寿命长,在大功率高频率充放电情况下性能良好,但由于能量密度太低,无法在大规模电力存储中使用。而由超级电容和蓄电池构成的混合储能系统,它的性能得到了极大提高,既具备大能量密度又拥有高功率密度,同时长时间的快速充放电也不会影响它的使用寿命。将超级电容和蓄电池组成的混合储能系统与单一储能方式相比,功率输出能力强,内部损耗小,放电时间延长。超级电容的快速充放电特性,降低了蓄电池充放电频率,蓄电池使用寿命延长。同时,混合储能装置体积更小,供电可靠性和经济性更强[6]。83926

在微电网的应用中,蓄电池和超级电容组成的混合储能系统连接方式有许多种,主要分为无源式混合储能系统和有源式混合储能系统两大类[7]。储能装置的容量在有源混合储能系统中比在无源混合储能系统中应用更加充分。混合储能系统的性能不仅受到储能装置连接方式影响,还受储能系统控制策略的影响。目前针对储能系统的控制策略多样,主要可以分为线性控制和非线性控制两大类。线性控制结构简单,最典型的是PI闭环控制策略。但储能系统实际存在多变量非线性特性,采用非线性控制策略效果更好,典型的非线性控制方法有滞环控制、滑模变结构控制、反步设计法、反馈线性化控制、模糊控制、神经网络控制、能量成型控制等 [8]。目前,针对含光伏发电和含风利发电系统的微电网,都进行了混合储能系统的应用研究。实验证明,混合储能系统的加入能够给系统补充无功功率和有功功率,使系统供电更加稳定可靠。论文网

储能系统作为微电网发展的关键环节,有很好的发展前景和空间。而深入研究混合储能装置和电气元件间的相互作用关系,将理论知识应用于实践,不断降低混合储能装置投资成本和运行费用,是目前亟待解决的问题。

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