鉴于电动汽车(EV)存储系统中当前的负载和功率密度限制,有必要研究混合和控制系统,以优化其性能并将其作为内燃烧引擎(ICE)车辆的真正替代品。这意味着制定立法和特定法规,使这些混合系统的存储和管理系统的研究和开发。此处提供的研究旨在分析电动汽车未来的中小企业(超导磁能存储)储能系统的实施。为此,已经考虑了混合存储系统的需求,并具有多种监管选择,例如降低利率或促进私人投资,这允许电动汽车的技术发展。根据其目标,寻求的是实现不同国家提出的减少温室气体(GHG)的市场份额。必须从具有不同文化,管理模型和实施潜力的几个国家或地区的立法和监管观点,特定于电动汽车和收费点的立法和监管角度采取这种方法,例如美利坚合众国(美国),欧洲和中国。此分析与该存储系统可能涉及的成本的经济研究有关,以替代冰车的实施,从而带来了可能的经济利益以及使用电动汽车的环境利益。c⃝2021作者。由Elsevier Ltd.在此分析中,可以观察到使用这些特征的混合系统的当前高成本,可以观察到三个EV的比较以及运输产生的GHG排放的当前数据。所有这些都带来了一系列的优势和缺点,必须考虑这些优势和缺点,以实现在未来几十年的EV扩散中国家实现的目标。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
本文讨论了超导绕组储能的可能性。介绍了超导磁能存储技术的里程碑,并描述了世界上设计的装置的发展历程。本文介绍了高温超导绕组的可能配置,特别强调了螺线管和环形配置以及装置的工作原理。作为该装置的示例,讨论了在13 K时能量为34 kJ的波兰超导磁能存储物理模型的设计和研究结果。讨论了利用螺线管和环形配置中绕组的几何参数控制能量值和磁场分布的可能性。对波兰超导磁能存储模型设计的研究表明,可以增加超导磁能存储绕组中存储的能量。通过选择适当的具有磁屏蔽的绕组配置,可以将装置外部的强磁场限制在标准允许的范围内。最后列出了超导磁储能在电网中的可能用途。
本文简明扼要地回顾了超导磁能存储 (SMES) 系统在可再生能源应用中的使用情况,以及随之而来的挑战和未来的研究方向。介绍了 SMES 的简要历史和工作原理。此外,还讨论了 SMES 的主要组成部分。使用书目软件分析了与 SMES 相关的重要关键词,这些关键词来自近期在知名期刊上发表的 1240 篇最相关的超导磁能存储系统研究。将 SMES 与其他竞争性储能技术进行了比较,以揭示 SMES 相对于其他可行储能系统的现状。此外,还回顾了 SMES 在可再生能源应用中的各种研究,包括 SMES 的控制策略和电力电子接口。总结了 2020 年至 2050 年 SMES 发展的重要技术路线图和既定目标。本文还讨论了 SMES 开发和应用面临的重要挑战,并指出了可再生能源应用 SMES 系统开发和改进的重要未来研究方向。这项工作将具有重要意义,并将为可再生能源和储能领域的研究人员、公用事业和政府机构提供重要见解。
工业的快速发展需要更多的能源来支持其制造过程。不幸的是,传统能源主要被用作对自然不利且会破坏环境的主要能源。如今,从使用传统能源向使用可再生能源的转变在世界范围内日益普及。然而,可再生能源的存在给电力系统带来了新的挑战,其影响是降低传统能源(如热发电机)的惯性(无惯性)值。这种情况会导致频率振荡并导致电力系统停电。为了解决这个问题,本文提出了基于超导磁能存储(SMES)的先进虚拟惯性控制(VIC),用于适应可再生能源融入电力系统的影响。之所以选择 SMES,是因为它具有快速响应和高达 90% 的效率。利用双区域电力系统模型来检验基于 SMES 的 VIC 模型。从仿真结果来看,基于的VIC通过压缩系统超调量、减少稳定时间,成功减少了频率振荡。
结果与发现 本手册在国家和企业层面上为储能提供了商业案例,并为输配电公用事业公司提供了指南,帮助他们研究特定的储能系统,以实现电网稳定、电网运行支持、配电质量和负荷转移等代表性应用。本手册提供了一种结构化、易于使用的资源,用于制定比较技术/应用评估并量化成本和收益。它为当前可用的储能技术提供了全面的指南:铅酸、镍电极和钠硫模块化电池;锌溴、钒氧化还原和多硫化物溴化物液流电池;超导磁能存储 (SMES);飞轮;电化学电容器;和压缩空气储能 (CAES)。它描述了每种技术的当前状态、其能力和局限性以及其特定的成本和收益。根据适用性对每项技术进行排名,并在 14 种不同的公用事业 T&D 系统应用中的一个或多个中与其他技术进行比较。
摘要 发电机的转速影响产生的频率和电压,而这种变化会影响负载侧。为此,我们需要一种能够优化微水力发电性能的控制设备。因此,我们需要一种通过应用负载频率控制 (LFC) 来优化微水力发电性能的技术。LFC 通过实施超导磁能存储 (SMES) 和电容能存储 (CES) 而设计,此应用将提供功率补偿以减少甚至消除由消费者电力负载变化引起的频率振荡。为了获得最佳的微水力发电性能,必须为 SMES 和 CES 设置正确的参数。本研究中的 SMES 和 CES 参数调整提出使用 Bat 算法。该算法使用的目标函数是优化积分时间绝对误差 (ITAE)。对于性能分析,在负载变化的情况下测试系统,然后分析调速器、涡轮机和系统频率响应。为了测试系统的可靠性,本研究采用了几种控制、SMES、CES 与基于比例、积分、微分 (PID) 的传统控制相结合的方案。正确的控制参数将更优化地改善系统性能。最佳系统性能可以从调速器、涡轮机的响应和频率的最小超调以及系统切换到稳定状态的快速稳定时间中看出。
研究与研究论文本研究有一些局限性,必须改善。当前的研究基于交流系统和与电池的集成。但是电池有很大的缺点,并且在寿命和成本方面有其自身的局限性。所有上述论文都进行了彻底的研究,并认为主要要点是在未来的范围内提出这项研究工作。超导磁能存储(SME)具有很大的优势,例如高功率密度,长期的寿命,高速,可用于达到网格和PV(太阳能)之间的平衡。与PV阵列或太阳能系统或太阳能系统的整合(太阳能)是最适合的应用程序和最适合的应用程序,不仅可以确保能够稳定能够稳定的能源,还可以支持可靠的能力。6。与其他存储技术相比,中小企业在能够迅速向电力系统注入电源方面具有相当大的优势。中小企业还具有高能量密度,高电荷排放率和没有环境污染的优点,因此它是最终的储能设备之一。本研究解释说,中小型企业系统可能对电源系统稳定性有益。中小型企业的设施可以在少量时间内排放大量能量,可以控制这种功率的速度,以使DC链路电压稳定,从而增强稳定性并增强电源系统的整体性能。带有PV数组的SME不仅可以提高整体系统的稳定性,而且可以同时使其更可靠。
摘要:本文提出了使用可持续能源的微电网。它具有燃料电池(FC),风能生产设备和超导磁能存储(SMES)设备。使用人工蜜蜂菌落(ABC)算法适应最佳控制方法,改善了建议的微电网的性能。ABC算法具有许多优势,包括简单性,适应性和弹性来处理困难优化问题。在通常的情况下,风能和FC能量通常适合满足负载需求。中小型企业在瞬时情况下构成了额外的容量要求。使用ABC最佳控制器,控制负载频率和电压。使用新开发的最佳控制器对微电网行为进行测量是为了响应风能和负载需求的步骤变化。为了评估建议系统的性能,运行了MATLAB中的模拟。模拟的结果表明,建议的微电网为所有干扰提供了稳定振幅和频率的交流功率。此外,精确减轻了必要的负载需求。此外,即使在存在可变的风速和中小型企业的情况下,微电网也表现出色。与最佳ABC处理器的相同情况下的结果进行了比较。发现,与没有中小型企业的微电网相比,微电网使用具有中小企业的最佳ABC控制器提供了出色的响应。也将性能与使用粒子群(PS)优化的最佳控制的微电网进行了比较。
摘要:现代电力系统中可再生能源的广泛使用增加了系统电压和功率的波动。此外,使用可再生能源 (RES) 的主要难题是风能和光伏 (PV) 系统的间歇性和对风速和太阳辐照度的依赖性。因此,利用强大而有效的 RES 储能系统 (ESS) 对于克服这些挑战和困境至关重要。本文介绍了使用电池存储系统 (BSS) 和超导磁能存储 (SMES) 系统对直流母线微电网集成混合太阳能-风能系统的影响。所提出的方法采用 BSS 和 SMES 的组合来提高微电网在不同事件(例如风力变化、阴影、风力涡轮机 (WT) 连接和突然光伏断电事件)期间的稳定性。提出了不同的控制方法来控制系统的不同组件,以提高整个系统的稳定性和电力交换。光伏系统和风电系统均配备独特的最大功率点跟踪 (MPPT) 控制器。此外,每个 ESS 都使用建议的控制方法来控制,以监督系统内有功功率的交换,并在不同的不稳定性期间保持直流总线电压恒定。此外,为了保持负载电压/频率恒定,使用建议的逆变器控制单元控制主逆变器。使用 Matlab/Simulink 执行的仿真结果表明,混合 BSS + SMES 系统成功实现了主要目标,即直流电压、交换功率和负载电压/频率得到改善和平滑。此外,还对三个案例研究进行了比较,即不使用 ESS、仅使用 BSS 以及再次使用 BSS 和 SMES 系统。研究结果证明了基于混合 BSS + SMES 方法的所提控制方法比仅使用 BSS 的控制方法更有效地在可变事件期间保持现代电力系统的稳定性和可靠性。
摘要 第二代高温超导 (HTS) 带材已广泛用作储能材料,例如超导磁能存储 (SMES) 设备。为了增强载流特性,这些系统通常在接近涂层导体的临界电流下运行;因此,可能会产生热点,这可能导致超导体淬火。为了防止热点的出现并减少故障量,本文努力提高正常区域传播速度 (NZPV)。超导体和稳定层之间的界面电阻已被证明是产生大量 NZPV 的关键,在故障情况下,界面电阻可以充当电流分流器。通过在超导层和稳定层之间添加高阻层,磁带的结构略有修改,其中各种界面电阻已用于预测 10 厘米长度的 HTS 磁带之间的温度分布。使用 COMSOL 创建了 2D 数值模型来评估 2G 超导磁带的 NZPV 和温度分布。已经得出结论,通过使用相当大的界面电阻来防止超导磁带失超,可以实现更大的 NZPV。关键词:HTS 磁带,正常区域传播速度,界面电阻,失超,HTS 电缆,SFCL,SMES。1.简介 涂层导体广泛应用于电力应用,因为它们能够承载巨大的电流,同时在临界电流附近有效运行。涂层导体已在几乎所有电力应用中取代了铜导体,包括电缆、电动机、发电机、变压器、MRI、NMR、故障电流限制器和 SMES 系统,因为它们在管理电流方面更高效,占用的空间比传统设备更少。当故障电流限制和储能设备在临界电流附近运行时,可能会形成热斑,导致超导体失超。如今,HTS 电缆的发展也受到关注,载流电缆的设计负载系数更大(接近临界电流),以最大限度地提高其载流能力。然而,过大的电流会因发热而导致不平衡,而冷却不足会导致热点,最终导致胶带热失超。这个话题尚未解决,许多研究小组正在