摘要:以可再生形式提取的能源已成为主要的主流能源,尤其是在电信领域。可再生能源的快速增长使得电信运营商更加专注于设计具有适当储能元件的系统、提供控制设施、提高系统效率和验证不间断电源。因此,本文提出了一种利用嵌入式控制进行能源生产的新方法,该方法由放置在孤立区域的太阳能-风能混合能源系统组成。为了将风能和太阳能整合成一个越来越高效的系统,提出了一个 Cuk-Luo 集成 DC-DC 转换器。所提出的系统已使用 MATLAB/Simulink 建模,并在各种太阳能-风能能源组合下进行了验证,而不会影响所需的功率。为了验证所提出的 Cuk-Luo 集成转换器与能源管理控制器系统,实施并测试了原型硬件。
本章中使用的集成电力电子元件 (IPEC) 定义如图 1 所示。IPEC 体现了功率调节的主要功能,包括功率开关半导体、无源电容器和电感器储能元件、带相关电容器的半导体栅极驱动器以及控制器。IPEC 可以作为独立系统组件整体实现,如第 II、III 和 IV 节所述,也可以将其分成多个部分,例如功率开关和控制,在 IP 内实现,而储能则在低成本空间内实现,例如中介层,如第 I 节所述。从第 I 节到第 III 节,对现有电子封装技术和未来发展需求的识别不断建立,尽管封装技术方法之间存在很大的共性,但讨论中的冗余有限。因此,建议读者按顺序从第 I 节移动到第 III 节。第 IV 节是一个不断发展的主题,将在 HIR 的下一次修订中得到扩展,与第 II 节更加一致。此外,第 10 章主要关注 ≤48V/100A 的功率调节。但是,基本技术适用于更高的功率水平。表 1 显示了每个部分所涉及的领域的图形描述。突出显示的“IPEC”如下所述。
贡献者在本章中使用的集成电力电子组件(IPEC)在图1中定义。IPEC体现了功率调节的主要功能,由电源切换半导体,被动电容器和电感器储能元件,具有关联电容器的半导体栅极驱动器以及控制器。The IPEC may be implemented in its entirety as a standalone system component as discussed in Sections II, III and IV, or partitioned with portions, such as the power switching and control, implemented within IPs while energy storage is implemented within lower-cost real estate, such as interposers, as discussed in Section I.识别现有的电子包装技术和未来开发需求的构建,从第一部分到第三节,尽管包装技术方法之间存在实质性的共同点,但讨论的冗余是有限的。因此,建议读者顺序从第I节移动到第三节。第四节是一个不断发展的话题,将在HIR的下一次修订中进行扩展,并与第二节更加一致。另外,第10章主要关注≤48V/100A功率调节。但是,基本技术适用于更高的功率水平。表1显示了每个部分所解决区域的图形描述。下面描述了突出显示的“ IPEC”。
由于固有的波动,风能整合到大规模的网格中会带来不稳定和其他安全风险。在本研究中,提出了使用多代理深钢筋学习,风力涡轮机(WT)的新协调控制策略和混合动力储能系统(HESS)是为了进行风能平滑的目的,其中HESS与转子动能和风力涡轮机的旋翼动能结合在一起。首先,通过自适应变化模式分解(VMD)预测风力发电量并分解为高,中和低频组件。然后,通过多代理双层列表深层确定性策略梯度算法(MATD3)进行高频和中频的参考功率的最佳二级分配,以平滑功率输出。为了提高学习的勘探能力,将一种新型的α-状态lévy噪声注入了MATD3的动作空间,并动态调节了噪声。模拟和RT-LAB半物理实时实验结果表明,提出的控制策略可以合理地充分利用WT和HESS组合生成系统的平滑输出功率,延长储能元件的寿命并降低WT的磨损。
摘要:使用储能系统削减峰值负荷一直是平滑全球不同行业消费者电力负荷曲线的首选方法。这些系统在非高峰时段储存能量,在高消耗时段释放能量以供使用。目前大多数解决方案都使用太阳能作为电源,使用化学电池作为储能元件。尽管这种策略有明显的好处,但电池储能系统 (BESS) 的使用寿命是经济可行性的驱动因素。本研究工作提出使用基于主动连接电池并由电力电子支持的储能系统。所提出的方案允许对功率流进行个性化控制,从而允许在同一 BESS 中使用具有不同使用年限、技术或退化状态的电池。结果表明,克服被动连接电池组固有的局限性可以将系统的使用寿命和总调度能量延长 50% 以上。对带有电子化电池的台式原型进行了实验测试,以证明所提解决方案的核心概念。使用从光伏电站收集的数据进行的计算机模拟支持了关于所取得的效益的结论和讨论。
江苏科技大学自动化系,镇江 212000 * E-mail: zhipengfei@just.edu.cn 收稿日期: 2022年8月23日 / 接受日期: 2022年9月22日 / 发表日期: 2022年10月10日 本文基于频域分析了光电场输出功率波动特性,并提出了一种基于自适应小波包分频的光电功率分配方法,该方法合理分配了低频、中频和高频能量在不同储能元件之间的分布。结合超级电容器和锂电池的储能特性,设计了一种超级电容器和锂电池的协调控制策略,有效抑制了光伏功率波动对电网的影响。与光伏原有功率相比,本文提出的方法大大降低了光伏功率的波动,从而使最终并网功率区域平滑,从而使电网和储能组件稳定安全发展。最后通过某光电场实测数据的半实物仿真验证了该方法的有效性。关键词:混合储能;协调控制策略;自适应小波包分解1.引言
由于常规能源(化石燃料)的环境影响,可再生能源资源(例如太阳能和燃料电池)引起了人们的关注。电动汽车在群众中也在环境友好和长期成本较低的情况下越来越受欢迎。DC -DC电力电子转换器是太阳能电器和电动汽车中必不可少的项目。在此类应用中,双向DC -DC转换器用于实现两种类型的目的:在燃料电池为完全电动汽车供电的情况下,以及在高压电池收取燃料电池时,燃料电池为燃料电池提供动力,就像高增益级别转换器一样。在此研究项目中,我们将重点放在创建一个能够从输入到其输出的电压下降的目标转换器。我们将介绍MATLAB R2020A/SIMULINK中开放环转换器的设计和模拟,以及各种参数(例如固定占空比,效率,输出电压和功率)等各种参数的计算。开放循环的基础知识:开路提供了一个固定的占空比,以获得理论上计算的输出电压。最终,没有从输出到输入的反馈,反对具有一个或多个反馈回路的闭环。buck转换器是DC -DC电源转换器,可以通过降低端点处的电压来起作用。该电路至少包含两个半导体(MOSFET/二极管),两个储能元件(电感器/电容器)和一个负载(电阻)。电容器的目的是在负载电阻器上保持相对稳定的输出。
由于可再生能源的不确定性很高,能源和存储系统也多种多样,因此必须寻找一种控制器来管理所有这些可再生能源和这种混合能源存储。本文提出了一种可再生能源管理系统,该系统使用平坦度控制和 PID 和 PSO 技术来跟踪光伏阵列的最大功率点并管理储能元件。采用两种储能方式:电池储能和氢气罐。所提出的 (Nero-fuzzy) 控制器还可以通过控制碱性电解器和储罐压力来明智而安全地填充氢气储罐。这种组合系统的主要目的是实现功率稳定性。由于光伏是主要生产来源,因此 PSO MPPT 是一种建议的系统,用于在不同辐射和温度条件下由光伏提供最佳功率。燃料电池已用于补偿由于天气条件或直流负载的高功率需求而导致控制不足时损失的能量。电池耦合到直流总线以快速响应功率需求。当辐射强度为 1000 W/m 2 时,光伏将产生足够的 18 kW 来供应负载,运行电解器 7 kW 并为电池充电。而在辐射变化中,当辐射强度为 240 W/m 2 时,太阳能电池板产生 (4.3 kW) 和负载 (4.7 kW)。电池因其响应速度快而首先工作,然后燃料电池代替它发电,这足以仅运行负载。结果显示,在不同天气条件和负载情况下,电网响应稳定且快速。
摘要:在这项工作中,使用溶液制备方法制备了聚苯胺(PANI)(PANI)(PANI)和铅硫纳米颗粒(PBSNP)的纳米复合样品,以植入储能元件中。PANI/PBS纤维被不同的氧束的不同流体辐射:5×10 16、10×10 16和15×10 16离子。CM -2。由XRD,SEM,DSC和FTIR研究了复合材料。离子辐照后,T G和T M值分别降低了4.8℃和10.1℃。 以10 2 Hz至5 MHz的频率检查了未处理和受照射样品的电导率,电阻抗和电气模量。 此外,离子束在PANI/PBS的介电特性中引起了修改。 介电常数ε'从31提高到611,并通过通过将流量提高到15×10 16离子。CM -2。 此外,势能屏障W M从0.43 eV降低到0.23 eV。 确定了PANI/PBS样品的介电性能和结构特性的诱导变化。 这些修改提供了一个机会,可以将使用辐照的PANI/PBS样品用于多种应用,包括微电子,电池和电能的存储。离子辐照后,T G和T M值分别降低了4.8℃和10.1℃。以10 2 Hz至5 MHz的频率检查了未处理和受照射样品的电导率,电阻抗和电气模量。此外,离子束在PANI/PBS的介电特性中引起了修改。介电常数ε'从31提高到611,并通过通过将流量提高到15×10 16离子。CM -2。此外,势能屏障W M从0.43 eV降低到0.23 eV。确定了PANI/PBS样品的介电性能和结构特性的诱导变化。这些修改提供了一个机会,可以将使用辐照的PANI/PBS样品用于多种应用,包括微电子,电池和电能的存储。
世界对能源的需求一直在快速增长。煤炭和石油等可用自然资源的快速枯竭导致传统系统无法公平和可持续地满足日益增长的能源需求。当前的趋势清楚地表明,世界将面临传统能源资源本土可用性的限制。因此,需要高效且经济地满足能源需求。近年来,现代电网网络变得更加复杂和互联,以应对可再生能源分布式发电(DG)(如风能和太阳能光伏机组、电动汽车(EV)、储能系统(ESS)、不断增长的电力需求和电力市场重组)的大规模渗透[1,2]。在过去的几十年里,由于全世界环保意识的增强,电力部门的脱碳成为能源转型路线图的核心。风能、太阳能、水力发电、生物质能、地热能等可再生能源(RES)可以从自然资源中发电,以减少能源短缺和排放。随着可再生能源和电动汽车的普及,了解和研究这些资源在电网中高普及率的影响和含义势在必行。然而,如果不与储能系统结合,这些可再生能源和电动汽车就不能作为长期的电力解决方案 [ 3 ]。这些可再生能源和电动汽车的变化性和间歇性导致电网的不确定性增加,除了电力需求的不确定性之外,这意味着更复杂的操作和控制。随着可再生能源的大规模普及和电动汽车数量的增加,储能系统已成为必然。能量可以以多种形式储存,如动能、势能、电化学能等。这种储存的能量可以在电力短缺的情况下使用。这些存储系统提供可靠、连续和可持续的电力,同时提供各种其他好处,如降低峰值、提供辅助服务、提高可靠性等。储能系统需要处理电网中需求和供应之间的功率偏差/不匹配。对于独立系统和并网系统,这些 ESS 用于从 RES 中提供持续发电 [4]。最近,多个 ESS 的组合有所增加,因为它比使用单个 ESS 提供更多好处。混合 ESS 结合了各种储能元件的特性,以提高系统的可靠性和稳定性。电动汽车已被用来克服污染和排放问题。然而,适当的电动汽车 (EV) 充电基础设施对于确保完成完整的往返行程起着至关重要的作用。许多消费者面临驾驶里程焦虑、电动汽车充电站的可用性、电动汽车充电时间较长,是购买电动汽车的障碍。最近,提出的无线电力传输技术可以在电动汽车行驶时为其充电,并有效地减小电池组的尺寸,从而提高整体可靠性和效率 [ 5 ]。许多研究人员提出了新的电网整合技术、可再生能源的最佳利用作为电动汽车充电站的解决方案以及电动汽车的整合。