准确估计电池的电压和功率状态(state of power,SOP)是军用电驱底盘和储能系统实现充/放电安全保护以及最优功率分配的挑战。为了建立简单、易实现的电压和SOP的估计方法,本工作建立了基于电化学原理的等效极化(equivalent polarization...准确估计电池的电压和功率状态(state of power,SOP)是军用电驱底盘和储能系统实现充/放电安全保护以及最优功率分配的挑战。为了建立简单、易实现的电压和SOP的估计方法,本工作建立了基于电化学原理的等效极化(equivalent polarization,EP)模型。EP模型虽然结构简单、参数易辨识,但可以实现任意恒流作用下t(t >0)时刻端电压、极化电压和SOP的估计。结果表明:EP模型与开路电压和荷电状态(state of charge,SOC)进行了解耦,实现了长、短时间的极化电压、端电压和SOP的精确估计。在不同充放电状态和SOC下,EP模型估计的40 s极化电压的平均误差只有1.27%,在2 min的端电压估计中平均误差仅有-0.14%,在不同老化路径和老化状态下,极化电压和端电压的平均误差只有-1.15%和-0.09%。在不同温度和SOC下,EP模型估计的SOP的平均误差仅有-2.71%;在不同老化路径和老化状态下,SOP的平均误差仅有-1.45%。与等效电路模型相比,EP模型的估计精度从94.3%提升至98.5%。EP模型只需5 s的数据即可实现模型参数的辨识,进而可节约大量的测试时间。EP模型在电池的仿真、快速充电以及功率分配上具有很高的应用价值。展开更多
柔性软开关(soft open point, SOP)能够实现配电网的柔性互联与潮流的动态调节,从而优化配电资源的配置与调度。换流器可以在故障时输出正负序电流来提供电压支撑并提高自身的故障穿越能力,从而改善不对称接地故障的负载电压。然而采用...柔性软开关(soft open point, SOP)能够实现配电网的柔性互联与潮流的动态调节,从而优化配电资源的配置与调度。换流器可以在故障时输出正负序电流来提供电压支撑并提高自身的故障穿越能力,从而改善不对称接地故障的负载电压。然而采用开环计算的方案易受实际工况影响,采用传统负序电压闭环的支撑效果较差。因此文中在传统负序电压外环的基础上进行改进,控制负序电流的幅值以抑制负序电压,控制负序电流的相位以优化抑制效果。为提高逆变器容量利用率并限制有功波动,文中提出正负序电流限幅的综合方案,并通过PSCAD仿真软件依据实际配电网参数搭建短路工况进行仿真。结果验证该控制策略可以有效改善故障时的电压表现,提高逆变器低压穿越能力,具有更高的实际可应用性。展开更多
针对配电网中分布式电源渗透率提高导致的潮流倒送、电压波动和供电能力不足等问题,文中提出一种基于储能特性的三端智能软开关(three-terminal intelligent soft open point, E-SOP)有源配电台区优化控制策略。首先,深入分析E-SOP的拓...针对配电网中分布式电源渗透率提高导致的潮流倒送、电压波动和供电能力不足等问题,文中提出一种基于储能特性的三端智能软开关(three-terminal intelligent soft open point, E-SOP)有源配电台区优化控制策略。首先,深入分析E-SOP的拓扑,建立其数学模型,为后续优化控制奠定基础。其次,提出一种基于电压-功率灵敏度的ESOP选址规划模型,以确定其最佳安装位置。在此基础上,构建以综合费用和电压偏差最小化为目标的优化模型,实现E-SOP容量配置。该模型通过锥松弛技术转换为二阶锥规划模型,并采用粒子群算法求解。最后,通过IEEE33节点柔性互联系统的仿真验证所提策略的有效性,并在IEEE 69节点系统中进一步验证其适用性和优越性。结果表明,相比传统无E-SOP互联系统,所提策略可使电压偏差降低2.24%,日均损耗减少50.41%,综合成本下降21.74%,适用于不同规模的配电系统。展开更多
柔性软开关(soft open points,SOP)具有端口间的功率连续调节功能,可解决配电网与分布式电源协同运行带来的问题,同时可提升系统可靠性和供电能力。针对当前尚且缺乏具体度量手段量化SOP的配置成效问题,提出了考虑可靠性的含四端SOP有...柔性软开关(soft open points,SOP)具有端口间的功率连续调节功能,可解决配电网与分布式电源协同运行带来的问题,同时可提升系统可靠性和供电能力。针对当前尚且缺乏具体度量手段量化SOP的配置成效问题,提出了考虑可靠性的含四端SOP有源配电网供电能力评估方法。首先,研究了四端SOP的接入拓扑和组网模式,分析了四端SOP在配电网正常运行和故障恢复过程中的控制模式;其次,结合馈线分区理念,研究了四端SOP对配电网故障后不同馈线分区停电时间的影响,构建了含四端SOP有源配电网的故障模式影响分析和负荷削减与转供模型,并提出了可靠性评估方法;再次,以可靠性为约束,建立了含四端SOP有源配电网供电能力评估模型,并提出了求解方法。最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。展开更多
文摘准确估计电池的电压和功率状态(state of power,SOP)是军用电驱底盘和储能系统实现充/放电安全保护以及最优功率分配的挑战。为了建立简单、易实现的电压和SOP的估计方法,本工作建立了基于电化学原理的等效极化(equivalent polarization,EP)模型。EP模型虽然结构简单、参数易辨识,但可以实现任意恒流作用下t(t >0)时刻端电压、极化电压和SOP的估计。结果表明:EP模型与开路电压和荷电状态(state of charge,SOC)进行了解耦,实现了长、短时间的极化电压、端电压和SOP的精确估计。在不同充放电状态和SOC下,EP模型估计的40 s极化电压的平均误差只有1.27%,在2 min的端电压估计中平均误差仅有-0.14%,在不同老化路径和老化状态下,极化电压和端电压的平均误差只有-1.15%和-0.09%。在不同温度和SOC下,EP模型估计的SOP的平均误差仅有-2.71%;在不同老化路径和老化状态下,SOP的平均误差仅有-1.45%。与等效电路模型相比,EP模型的估计精度从94.3%提升至98.5%。EP模型只需5 s的数据即可实现模型参数的辨识,进而可节约大量的测试时间。EP模型在电池的仿真、快速充电以及功率分配上具有很高的应用价值。
文摘柔性软开关(soft open point, SOP)能够实现配电网的柔性互联与潮流的动态调节,从而优化配电资源的配置与调度。换流器可以在故障时输出正负序电流来提供电压支撑并提高自身的故障穿越能力,从而改善不对称接地故障的负载电压。然而采用开环计算的方案易受实际工况影响,采用传统负序电压闭环的支撑效果较差。因此文中在传统负序电压外环的基础上进行改进,控制负序电流的幅值以抑制负序电压,控制负序电流的相位以优化抑制效果。为提高逆变器容量利用率并限制有功波动,文中提出正负序电流限幅的综合方案,并通过PSCAD仿真软件依据实际配电网参数搭建短路工况进行仿真。结果验证该控制策略可以有效改善故障时的电压表现,提高逆变器低压穿越能力,具有更高的实际可应用性。
文摘针对配电网中分布式电源渗透率提高导致的潮流倒送、电压波动和供电能力不足等问题,文中提出一种基于储能特性的三端智能软开关(three-terminal intelligent soft open point, E-SOP)有源配电台区优化控制策略。首先,深入分析E-SOP的拓扑,建立其数学模型,为后续优化控制奠定基础。其次,提出一种基于电压-功率灵敏度的ESOP选址规划模型,以确定其最佳安装位置。在此基础上,构建以综合费用和电压偏差最小化为目标的优化模型,实现E-SOP容量配置。该模型通过锥松弛技术转换为二阶锥规划模型,并采用粒子群算法求解。最后,通过IEEE33节点柔性互联系统的仿真验证所提策略的有效性,并在IEEE 69节点系统中进一步验证其适用性和优越性。结果表明,相比传统无E-SOP互联系统,所提策略可使电压偏差降低2.24%,日均损耗减少50.41%,综合成本下降21.74%,适用于不同规模的配电系统。
文摘柔性软开关(soft open points,SOP)具有端口间的功率连续调节功能,可解决配电网与分布式电源协同运行带来的问题,同时可提升系统可靠性和供电能力。针对当前尚且缺乏具体度量手段量化SOP的配置成效问题,提出了考虑可靠性的含四端SOP有源配电网供电能力评估方法。首先,研究了四端SOP的接入拓扑和组网模式,分析了四端SOP在配电网正常运行和故障恢复过程中的控制模式;其次,结合馈线分区理念,研究了四端SOP对配电网故障后不同馈线分区停电时间的影响,构建了含四端SOP有源配电网的故障模式影响分析和负荷削减与转供模型,并提出了可靠性评估方法;再次,以可靠性为约束,建立了含四端SOP有源配电网供电能力评估模型,并提出了求解方法。最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。
