电池储能技术可用于改善电网暂态响应,提高电网抗扰动能力,受到广泛关注。但传统仿真软件缺少准确的电池储能系统组件模型,一定程度上影响了分析储能系统响应特性的准确度。提出一种计及电池充放电功率及充放电次数限制的无时延电池储能系统机电暂态模型。该模型由有功/无功解耦控制部分、模型接口部分以及储能系统限制环节三部分组成。利用电力系统分析综合程序,基于节点电流注入法对控制模型进行搭建,并选取EPRI-7标准系统进行仿真分析,仿真结果表明该模型具有良好的植入性,并且在给定工况下具有与理论分析一致的出力特性。
针对城轨列车在起动、制动过程中对牵引网电压造成冲击从而引起网压不稳定的问题,提出一种由超级电容与钛酸锂电池组成的混合储能系统,该混合储能系统满足城轨列车对高能量和高功率的需求。以混合储能系统的整体结构为研究对象,着重介绍了预充电回路的设计与仿真验证,它能明显提升混合储能装置的性能以及延长使用寿命。针对该混合储能结构,提出采用综合控制策略,该策略通过控制主电路中两个双向DC/DC变换器的工作模态来实现储能单元工作在恒流充放电状态。最后仿真对比综合控制策略与传统电压电流双闭环控制策略,仿真波形对比分析表明:对于牵引机车等大容量负荷突增与突减造成的网压波动,综合控制策略能更有效、快速调节混合储能系统的充放电状态,确保牵引网压波动幅度较小,提高城轨列车的运行可靠性与稳定性。
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