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混合电池-SMES 储能系统在增强光伏-风能直流微电网持久性方面的作用：案例研究
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。
基于 Arduino 的高效能源存储系统使用...
太阳能和风能逆变器具有 220 V 输入、PV 输入、电池输入、风能输入和交流输出。逆变器是该系统的核心，以其高效率和可靠性而闻名。电池也包含在该设置中。太阳能电池板和风能输出以及逆变器/电池的输入由充电控制器管理。它可以从 PV 和风能源、电池或同时为负载提供电力。太阳能电池板和风能以及充电控制器、电池和逆变器将用于该系统发电。我们将为电网提供和利用电力。即使目前没有制造，该项目也被视为成功。除了我们的项目外，我们还有一个负载电压、太阳能电压、风能电压和电池充电监控系统，可以在显示屏上查看。微控制器不断检查传感器的输出。
使用基于双有源桥的多端口转换器将独立负载与可再生能源和混合储能系统连接起来
摘要 — 用于为可再生能源 (RES) 供电的独立电力系统提供备用电源的电池通常使用寿命有限，因为负载和/或发电突然变化会产生高充电和放电电流。为了防止这种情况，使用超级电容器 (SC) 来提供高频 (HF) 电涌。在本文中，提出了一种通过采用基于电流馈电双有源桥 (DAB) 转换器的多端口转换器 (MPC) 将混合储能系统 (HESS) (电池 + SC) 与 RES 和负载连接的新方法。所提出的方法使 MPC 能够调节负载电压，同时跟踪 RES 的最大功率点 (MPP) 并保护电池免受负载和/或可再生能源发电变化引起的瞬变的影响。SC 用于跟踪 MPP，以便 RES 发电的瞬变不会导致电池电流突然上升/下降。所采用的 MPC 结构设计为大多数功率处理仅在一个阶段进行，从而降低损耗。通过合并电源转换级，开关数量减少，有助于降低成本。本文介绍了实验室原型在各种静态和动态条件下的实验结果。
moteane thabo melamu - 电子论文和学位论文
图 4-7：带 VSC 控制的 DC - AC 逆变器 ...................................................................................................... 79 图 4-8：电压源转换器控制 ...................................................................................................................... 80 图 4-9：电压源控制方案 ...................................................................................................................... 80 图 4-10：Simulink 中的 LC 滤波器 ............................................................................................................. 82 图 4-11：带调速器模块的水力涡轮机 MATLAB/SIMULINK ............................................................. 83 图 4-12：佩尔顿水轮机速度三角形 ............................................................................................................. 84 图 4-13：叶片出口速度 ............................................................................................................................. 86 图 4-14：微水力系统 MATLA/SIMULINK ............................................................................................. 87 图 4-15：同步机参数 ............................................................................................................................. 87 图 4-16：同步机额定功率输出 ............................................................................................................. 88 图 4-17：电池组模块........................................................................................................................... 89 图 4-18：双向转换器 .......................................................................................................................... 90 图 4-19：开关开启的双向转换器 ................................................................................................ 90 图 4-20：开关关闭的双向转换器 ................................................................................................ 91 图 4-21：电池存储双向转换器电路 ................................................................................................ 93 图 4-22：电池 DC-DC 双向转换器控制 ............................................................................................. 93 图 4-23：电池电流放电特性 ............................................................................................................. 94 图 4-24：模糊推理进程 ................................................................................................................ 95 图 4-25：模糊规则 ............................................................................................................................. 96 图 4-26：输入成员函数 ............................................................................................................. 96 图 4-27：输出成员函数 ............................................................................................................. 97 图 4-28：模糊逻辑输入和输出 ............................................................................................................. 98 图 4-29：用于电池控制的 Simulink 模块 ...................................................................................................... 98 图 4-30：模糊逻辑表面视图 ................................................................................................................ 99 图 4-31：能量管理算法 ................................................................................................................ 99 图 5-1：系统模型 ............................................................................................................................. 101 图 5-2：恒定辐照度下的 PV 功率输出 ............................................................................................. 84 图 5-3：PV 输出功率瞬态时间 ............................................................................................................. 85 图 5-4：PV 电压 (a) 未升压 (c) 升压和 (b) 占空比 ............................................................................. 85 图 5-5：PV 阵列 (a) 功率，(b) 电流，(C) 电压 ............................................................................................. 86 图 5-6：MHP 功率输出 ............................................................................................................................. 86 图 5-7：MHP 瞬态时间 ............................................................................................................................. 87 图 5-8：电池充电（SOC 增加）................................................................................................ 87 图 5-9：电池 (a) 电压，(b) 电流，(c) SOC，(d) 功率 ........................................................................ 88 图 5-10：系统特性（a）辐照度、PV 功率、(c) MHP 功率 (d) 负载功率 (e) SOC 和 (d) 电池功率 ............................................................................................................................. 89 图 5-11：负载电压 ............................................................................................................................. 89 图 5-12：MHP 功率 ............................................................................................................................. 90 图 5-13：400W/m2 下的 PV 功率 ............................................................................................................. 91 图 5-14：系统 (a) 总功率和 (b) SOC ............................................................................................................. 91 图 5-15：(a) PV_Power (b) Load_Power 和 (c) Battery_Power ................ ...功率 ................................................................................................................................ 92 图 5-17：系统特性 (a) 辐照度、(b) PV 功率、(c) MHP 功率、(d) 负载功率、(e) SOC 和 (f) 电池功率 ............................................................................................................................. 93 图 5-18：电池特性 (a) 电压、(b) 电流、(c) SOC 和 (d) 功率 ...................................... 94 图 5-19: 系统 (a) PV 功率 (b) 负载功率 (c) 电池功率 .............................................. 94 图 5-20: (a) 辐照度 (b) 可再生能源 (c) SOC<20% 和 (d) 电池功率 ............................................................................. 95 图 5-21: (a) 辐照度 (b) 可再生能源 (c) SOC> 80% 和 (d) 电池功率 ............................................................................. 96