混合储能系统中超级电容的作用及容量设计方法

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2014.12.011

电力建设 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (12): 67-71.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2014.12.011

混合储能系统中超级电容的作用及容量设计方法

黄秀琼1，丁若星2，3，肖曦3，王奎3，田培根3

1.广西电网公司，南宁市530023；2.中国舰船研究设计中心，武汉市430064；3.电力系统及大型发电设备安全控制国家重点实验室（清华大学电机系），北京市100084

出版日期:2014-12-01
作者简介:黄秀琼（1961），女，本科，高级经济师，研究方向为微网群高效可靠运行关键技术；丁若星（1990），女，硕士，研究方向为微电网储能系统及其控制；肖曦（1973），男，博士，副教授/博导，研究方向为微电网及其储能、电机系统及其控制；王奎（1984），男，博士，助理研究员，研究方向为微电网储能系统及其控制，多电平变换器控制；田培根（1979），男，博士，研究方向为微电网储能系统及其控制。
基金资助:
国家高技术研究发展计划项目（863计划）（2012AA05017）。

Role and Capacity Design Method of Supercapacitor in Hybrid Energy Storage System

HUANG Xiuqiong1， DING Ruoxing2，3， XIAO Xi3， WANG Kui3， TIAN Peigen3

1. Guangxi Power Grid Company, Nanning 530023, China；2. China Ship Development and Design Center, Wuhan 430064, China；3. State Key Lab of Security Control and Simulation of Power Systems and Large Scale Generation Equipments, Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Online:2014-12-01

摘要/Abstract

摘要： 针对超级电容和锂离子电池经Buck-Boost双向DC/DC变换器升压后并联的混合储能系统（hybrid energy storage system，HESS），详细分析了储能系统电流响应特性的影响因素。根据超级电容功率特性好和锂离子电池容量较大的特点，分析这2种储能介质在储能系统中的作用，并在此基础上提出了一种电池不直接响应功率指令，而是根据超级电容荷电状态进行充放电的功率分配方法。最后介绍了在该功率分配方法下超级电容的容量设计依据，并结合直驱型波浪发电输出功率的波动特性给出了算例。

关键词: 混合储能（HESS）, 超级电容, 电流响应, 功率分配, 容量设计

Abstract: According to the hybrid energy storage system （HESS） in which supercapacitor and Li-ion battery were in parallel after boosted respectively by Buck-Boost bidirectional DC/DC converter, this paper analyzed the influencing factors of the current response characteristics of the HESS in detail. Based on the characteristics that supercapacitor had good power characteristics and Li-ion battery had large capacity, the roles of two energy storage mediums in HESS were analyzed. On this basis, this paper proposed a power allocation method in which the charging and discharging of battery did not respond directly to power instruction, but in accordance with the state of the state of supercapacitor. Finally, this paper introduced the capacity design basis of supercapacitor with this power allocation method, and presented examples combined with the fluctuation characteristics of output power in direct-drive wave power generation system.

Key words: hybrid energy storage system （HESS）, supercapacitor, current response, power allocation, capacity design

黄秀琼，丁若星，肖曦，王奎，田培根. 混合储能系统中超级电容的作用及容量设计方法[J]. 电力建设, 2014, 35(12): 67-71.

HUANG Xiuqiong， DING Ruoxing， XIAO Xi， WANG Kui， TIAN Peigen. Role and Capacity Design Method of Supercapacitor in Hybrid Energy Storage System[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2014, 35(12): 67-71.

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混合储能系统中超级电容的作用及容量设计方法

Role and Capacity Design Method of Supercapacitor in Hybrid Energy Storage System

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