摘要:为了提供更平滑的电力并增强太阳能光伏系统的电网友好性,将储能与光伏系统集成的需求日益增加。要将电池储能系统 (BESS) 集成到公用事业规模的 1500 V 光伏系统中,关键设计考虑因素之一是直流和交流耦合之间的基本架构选择。因此,有必要评估电源转换单元的可靠性,这些单元不仅是关键的系统组件,而且代表了最关键的可靠性部件,以确保高效可靠的 1500 V 光伏电池系统。因此,本文通过比较可靠性分析研究了 1500 V 光伏系统的直流和交流耦合配置的 BESS 解决方案。可靠性分析是通过对 160 kW/1500 V 光伏系统集成直流或交流耦合 BESS 进行案例研究进行的,用于光伏功率平滑和斜率调节。在分析中,所有 DC-DC 和 DC-AC 电源接口转换器都考虑在内,同时还进行了组件级、转换器级和系统级可靠性评估。结果表明,使用直流耦合 BESS 可以提高 1500 V PV 逆变器的可靠性,而从系统级可靠性(即 PV 电池系统)来看,直流耦合和交流耦合 BESS 都会影响整个系统的可靠性,尤其是直流耦合的情况。可以将研究结果添加到 1500 V PV 系统的设计阶段,以进一步降低能源成本。
• 确定预期电力需求(负载)(单位为 kW(和 kVA))和最终用户的能源需求(单位为 kWh/天); • 确定为电池系统充电和/或满足最终用户所需的白天负载所需的光伏阵列大小(单位为 kW p); • 确定适合光伏阵列的光伏电网连接逆变器大小(单位为 VA 或 kVA); • 选择最合适的光伏阵列安装系统; • 确定电池系统的适当直流电压; • 确定电池系统的容量(单位为 Ah 和 V 或 Wh)和输出功率/电流(单位为 W 或 A),以满足最终用户的能量和最大需求要求; • 确定电池逆变器的大小(单位为 VA(或 kVA)),以满足最终用户的要求; • 确保太阳能电池阵列大小、电池系统容量和连接到电池系统的任何逆变器都匹配良好; • 满足系统功能。
1. 新标准 AS/NZS5139 引入了电池系统和电池储能系统 (BESS) 这两个术语。传统上,电池这个术语用于描述产生直流电/能量的储能设备。然而,近年来,市场上的一些储能设备包括储能设备运行所需的其他集成组件。电池系统这个术语取代了电池这个术语,以说明电池系统可以包括储能和其他相关组件。例如,一些锂离子电池配有集成电池管理系统,而液流电池配有泵送系统。电池储能系统 (BESS) 这个术语包括电池系统、电池逆变器和相关设备,如保护装置和开关设备。然而,本指南中讨论的主要两种电池系统是铅酸电池和锂离子电池,因此用这些术语来描述。由于本指南中使用的两种主要电池系统是铅酸电池和锂离子电池,因此本指南中连接到电池系统的逆变器简称为电池逆变器。
光伏系统存在惯性和阻尼支持,易受功率波动影响[2–3]。为了解决这些问题,虚拟同步发电机(VSG)被提出,并因其具有惯性、阻尼和电网频率调节等特点,在分布式发电系统中得到了广泛的应用[4-6]。因此,将VSG技术应用于光伏发电系统,设计光伏虚拟同步发电机(PV-VSG)对光伏发电系统的发展具有重要意义[7]。PV-VSG在进行最大功率点跟踪(MPPT)的同时,为电网提供惯性和阻尼支持,但其直流侧能量交换频率较高,容易引起直流母线电压波动,当直流侧能量不足以供应输出功率时,电压降低,导致逆变器故障,影响系统稳定性。为了维持稳定运行,光伏发电系统配备有储能单元[8–18],储能单元的安装位置分为共直流母线式、共交流母线式和集中式。其中共交流母线型与集中式结构相似,储能单元位于光伏发电系统交流侧,控制简单,各部分可独立控制[8–14]。共直流母线型在直流侧设置储能单元,对直流侧能量交换有一定的缓冲作用,能量双向流动机制的存在使得储能电池与直流母线之间的能量交换可以通过双向DC/DC变换器实现[15–18]。光伏发电系统可变电流级数的差异导致储能单元大多位于发电系统直流侧,根据功率转换方式可分为单级式和双级式,双级式光伏发电系统的光伏组件有单独的Boost变换器控制,储能单元控制直流侧电压,光伏逆变器实现VSG算法。光伏组件、储能单元、光伏逆变器功能独立,控制相对简单,而单级式光伏发电系统功能分布不明确,需要进行协调控制,但据我们所知,这方面的研究尚缺乏。因此,本文对共直流母线结构的单级式光储并网发电系统的控制策略进行研究。
A Review on the Utilization of Energy Storage System for the Flexible and Safe Operation of Renewable Energy Microgrids LIU Chang 1 , ZHUO Jiankun 1* , ZHAO Dongming 2 , LI Shuiqing 1 , CHEN Jingshuo 2 , WANG Jinxing 1 , YAO Qiang 1
Pustimbara博士于2019年开始研究5-氨基甲酸(ALA),同时继续在日本进行研究。 ALA是一种天然存在的氨基酸,通常在体内产生,但也可以在补充剂和治疗中外源使用。目前,它通常用于用于医疗目的的癌症的光动力诊断,但ALA具有在其他疾病的药物治疗中的巨大潜力。 Pustimbara博士开始了他的研究,该研究对在干细胞培养物中使用ALA的试验进行了一种称为线粒体脑病,乳酸性酸中毒和中风样发作(称为Melas综合征)的罕见疾病。迄今为止,尚无对疾病产生重大影响的治疗方法,Pustimbara博士发现,使用IPS细胞系并将ALA和SFC一起使用可以改善与线粒体功能相关的蛋白质的表达。此外,我们对脂肪细胞祖细胞的分化过程进行了研究,发现使用ALA和SFC大大减少了在3T3-L1分化过程结束时产生的脂肪细胞量。 Pustimbara博士在他的博士研究中使用了ALA和Hemin在癌细胞中使用的不同组合。 Hemin是一种含有氯的含铁的卟啉,由血液中常见的血红素组形成。使用胃癌细胞的研究表明,ALA和HEMIN可以通过增加细胞内PPIX积累和活性氧的产生来降低癌细胞的存活高达18%(Pustimbara等,2024)。除了第一个发现这一点的研究外,我们发现ALA和HEMIN的结合可能是在癌症疾病中使用光动力疗法的另一种选择。
1)F。Kawano,H。Suzuki,A。Furuya,M。Sato:Nat。社区。,6,6256(2015)。2)Y. Nihongaki,F。Kawano,T。Nakajima,M。Sato:Nat。生物技术。,33,755(2015)。3)Y. Nihongaki,T。Otabe,Y。Ueda,M。Sato:Nat。化学。生物。,15,882(2019)。4)方法,14,963(2017)。5)Y. Nihongaki,S。Yamamoto,F。Kawano,H。Suzuki,M。Sato:Chem生物。,22,169(2015)。6)生物技术。,40,1672(2022)。7)F。Kawano,R。Okazaki,M。Yazawa,M。Sato:Nat。化学。生物。,12,1059(2016)。8)natl。学院。SCI。 U.S.A.,116,11587(2019)。 9)K。Morikawa,K。Furuhashi,C。DeSena-Tomas,A。L。Garcia-Garcia,R。Bekdash,A。D。Klein,N。Gallerani,H。E。E. Yamamoto,S.-H。 E. Park,G。S。Collins,F。Kawano,M。Sato,C.-S。 Lin,K。L. Targoff,E。Au,M。Salling,M。Yazawa:Nat。 社区。 ,11,2141(2020)。SCI。U.S.A.,116,11587(2019)。 9)K。Morikawa,K。Furuhashi,C。DeSena-Tomas,A。L。Garcia-Garcia,R。Bekdash,A。D。Klein,N。Gallerani,H。E。E. Yamamoto,S.-H。 E. Park,G。S。Collins,F。Kawano,M。Sato,C.-S。 Lin,K。L. Targoff,E。Au,M。Salling,M。Yazawa:Nat。 社区。 ,11,2141(2020)。U.S.A.,116,11587(2019)。9)K。Morikawa,K。Furuhashi,C。DeSena-Tomas,A。L。Garcia-Garcia,R。Bekdash,A。D。Klein,N。Gallerani,H。E。E. Yamamoto,S.-H。 E. Park,G。S。Collins,F。Kawano,M。Sato,C.-S。 Lin,K。L. Targoff,E。Au,M。Salling,M。Yazawa:Nat。社区。,11,2141(2020)。
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