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[IEEE 2018年第15届欧洲能源市场国际会议(EEM)- 罗兹(2018年6月27日-2018年6月29日)] 2018年第15届欧洲能源市场国际会议(EEM)- 集成电池储能与光伏发电的电动汽车共享社区优化运营管理
摘要: 共享方案正在住宅和商业领域兴起,以降低个人购置和运营成本。本文提出一个支持共享电动汽车车队运营管理的框架,开发了采用混合整数规划协调充电与预约分配的优化算法,并考虑了与本地光伏发电及电池储能的整合。同时开发了预约算法以判定能否接受预约。通过案例研究中的蒙特卡洛模拟,展示了该框架结合瑞典出行模式的应用效果。研究结果提供了不同电动汽车数量下的车队利用率概览,可为电动汽车共享社区的投资决策提供参考。结果还表明,电动汽车与电池得到有效协同,在满足预约需求、遵守电网限制的同时实现了总成本最小化。
关键词: 光伏发电、电池储能、优化、蒙特卡洛模拟、运营管理、电动汽车共享、混合整数规划
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 美国俄勒冈州波特兰市(2018.9.23-2018.9.27)] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 光伏-电池应用的双输入LLC变换器设计与实现
摘要: 本文提出了一种双输入LLC谐振变换器,用于连接光伏面板和电池储能系统(BESS)。该拓扑采用四开关双半桥LLC电路结构,使两种能源能共享同一谐振腔向负载传输能量,无需额外电路元件。通过移相脉宽调制(PWM)控制实现光伏面板的最大功率点跟踪(MPPT),并调节占空比来控制电池电流。与典型LLC谐振变换器类似,通过改变工作频率实现变换器电压增益调节。在全部源电压和负载条件下,所有开关均实现零电压开关(ZVS),且开关电压应力不超过输入电压。研究通过仿真验证了所提拓扑的工作原理:设定光伏输入电压范围为25V至50V,电池标称输入电压为60V,输出电压稳定在200V直流。
关键词: 电池储能、LLC谐振变换器、双输入LLC、微型逆变器
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于混合模块化多电平换流器的光伏与电池储能系统
摘要: 本文提出了一种基于??榛嗟缙交涣髌鳎∕MC)的光伏(PV)-电池储能(BES)系统新型拓扑结构及其控制策略。在该系统中,每个光伏子模块通过隔离型双有源桥(DAB)直流变换器与多个光伏发电机在直流侧连接。每个换流器臂内嵌一套储能系统,通过多个隔离型DAB变换器与该臂对应储能子??榈闹绷鞫丝谙嗔?。所嵌入的储能系统用于平滑光伏发电机输出功率,并限制馈入主电网的功率变化率。此外,它们还能通过与换流器各臂进行功率交换,补偿系统臂间与桥臂间的功率失配。论文进一步提出混合式功率失配消除策略,结合换流器臂间功率交换与MMC内部功率流控制来消除失配。该混合策略分别利用储能系统和差动电流实现功率失配补偿,以及换流器臂间与桥臂间的功率传输。通过在PSCAD/EMTDC软件环境中对光伏-储能系统开关模型进行时域仿真,验证了所提嵌入式储能系统平滑技术及混合功率失配消除策略的有效性。
关键词: 控制、??榛嗟缙交涣髌鳌⒌缌Φ缱?、电池储能、光伏、功率失配、差动电流、能量转换、集成
更新于2025-09-23 15:22:29
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住宅太阳能光伏系统的动态生命周期经济与环境评估
摘要: 随着太阳能光伏(PV)系统应用日益广泛,需要综合方法和工具来动态评估其在不同时空背景下的经济与环境成本效益。本研究整合了系统动力学建模、生命周期评估与生命周期成本评估方法,对住宅并网(GC)和离网(SA)太阳能光伏系统的累积能源需求、碳足迹、水足迹及生命周期成本进行评价。系统动力学模型专门用于模拟光伏系统使用阶段的小时级发电、用电及储能情况。该建模框架随后应用于马萨诸塞州波士顿的住宅原型房,研究不同光伏板与电池容量配置方案。对于离网设计,在原型房中安装20块光伏板且不配置电池时可获得最大生命周期经济效益——相比基于工程经验法则(40块光伏板+40块电池)的基准系统提升511.6%,但供电满足率下降55.7%。而最优环境绩效需配置更大规模的光伏板(最多300块)和电池(最多320块),此类优化配置虽使基准系统的生命周期环境效益提升高达64.6%,却导致生命周期经济效益最高下降6868.4%,离网系统容量配置存在显著的环境-经济权衡。对于并网系统设计,不安装电池时经济与环境效益最高,且效益随光伏板规模增加而提升;但若存在电网售电限制等政策约束,则需权衡是否配置电池来储存多余电能。
关键词: 并网与独立光伏系统、生命周期成本分析、系统动力学建模、电池储能、太阳能光伏系统、生命周期评估
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种新型控制策略,用于缓解屋顶光伏单元与混合储能系统集成后公共耦合点处电压曲线的慢速和快速波动
摘要: 当屋顶光伏(PV)单元以高渗透率接入低压(LV)配电网时,由于光伏输出功率与负荷需求的随机波动,会导致电压出现缓慢和快速波动。通过为光伏单元配置储能系统可缓解这些不可接受的电压波动。本文提出一种新型启发式控制策略,采用混合储能系统来抑制相连低压配电网中的慢速和快速电压波动。该方法中,集成电池储能系统将在日间动态充电以缓解电压升高,并在晚间用电高峰时段放电;同时集成的超级电容储能系统将通过充放电控制光伏逆变器的快速波动,使其保持在规定范围内。研究还提出电池储能与超级电容储能间的能量共享方法,以确保多云天气时快速波动的持续控制。所提控制策略已在配电网系统中得到验证,相关结果已予以报道。
关键词: 缓慢波动、屋顶光伏发电、电池储能、电压控制、快速波动、混合储能系统、超级电容器储能
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种具有储能功能的并网光伏系统新型自适应指令滤波反步滑??刂品椒?
摘要: 为解决光伏并网系统中的功率波动问题及逆变器模型的非线性特性,本研究在系统中设计了一种基于投影的自适应反步滑??刂破鳎ê噶盥瞬ㄆ鳎?,用于调节光伏并网系统的直流母线电压与交流侧电流。首先建立光伏系统逆变器的数学模型,采用反步控制方法进行调控,并在控制器中引入指令滤波器以消除反步控制器的微分膨胀效应;其次基于李雅普诺夫稳定性理论设计自适应律来估计并网逆变器中的不确定参数,为保证估计值有界性,在自适应控制器中引入投影算法;此外增加滑模控制器以提升系统鲁棒性。针对光照与温度变化的影响,在直流侧配置电池储能系统(BESS)以抑制光伏系统输出功率波动。最终仿真结果表明,该策略能精确控制并网逆变器。
关键词: 光伏系统,电池储能,投影自适应,滑??刂疲噶盥瞬ǚ床椒?
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年IEEE电子电网会议(eGrid) - 美国南卡罗来纳州查尔斯顿(2018.11.12-2018.11.14)] 2018年IEEE电子电网会议 - 利用公用事业规模太阳能-电池发电实现区域间振荡的共识阻尼
摘要: 在北美各地区轻载工况下,基于风电和太阳能的可再生能源发电日益频繁地提供超过50%的发电容量。这引发了人们对满足北美电力可靠性公司(NERC)电力系统可靠性和频率稳定性要求的日益关注。本文提出了一种设计去中心化共识协议的方法,使公用事业规模的太阳能光伏发电能够检测并补偿功率流振荡。该方法结合本地同步相量测量与广域SCADA信息来注入受控功率流,以提高系统阻尼。针对2016年6月17日美国东部互联电网重大扰动事件的三区域互联电网仿真结果表明,所提方法在改善频率恢复和最小化功率流振荡方面具有显著效益。
关键词: 共识协议,太阳能光伏,电池储能,区域间振荡
更新于2025-09-23 09:56:07
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考虑系统可靠性的住宅独立光伏系统精确容量配置
摘要: 在发展中国家农村地区或偏远社区,越来越多无法接入公用电网的居民用户开始安装光伏等微型可再生能源系统。这类独立发电系统的供电可靠性是设计光伏系统时的关键问题。通过合理配置系统规模来确保最低可靠性水平,既能避免供电中断(系统容量过?。┮材芊乐钩杀纠朔眩ㄏ低橙萘抗螅?。本文提出一种针对预设可靠性水平的独立光伏住宅发电系统精准配置方法,该方法基于系统模型的序贯随机蒙特卡洛模拟,同步考虑太阳辐射、能源需求及部件故障等不确定性因素。案例研究结果表明:根据所需可靠性水平配置主要能源元件(太阳能板与蓄电池)时,需综合考量影响此类设施的各类不确定性因素。分析证实,若仅基于平均用电量、平均辐射值或平均连续阴雨天数等确定性参数设计独立光伏系统,将导致供电连续性水平不足。
关键词: 光伏发电、电池储能、可再生能源、蒙特卡洛模拟、可靠性评估
更新于2025-09-19 17:13:59
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单相准Z源光伏发电系统的夜间运行、分析与控制
摘要: 现有的单相准Z源逆变器(qZSI)光伏(PV)发电系统集成电池储能(BES),简称BES-qZSI-PV发电系统,具有诸多公认优势,但因夜间无光伏输入而无法运行。本研究提出解决方案:首先改进传统BES-qZSI-PV拓扑的功率电路以实现昼夜运行;随后建立夜间运行模式的系统模型,开发限制直流侧倍频纹波的qZS网络参数设计方法;并提出确保系统全时段高性能运行的控制策略。基于单相BES-qZSI-PV实验平台,通过对比实验数据、电路仿真与模型计算结果,开展三组不同qZS网络参数及电池电压的实验测试以验证模型与参数设计方法。通过稳态运行、昼夜切换运行及昼夜模式下的功率效率曲线,对所提BES-qZSI-PV系统的性能进行了实验评估。
关键词: 双线频率谐波、夜间运行、光伏、控制策略、电池储能、准Z源逆变器
更新于2025-09-16 10:30:52
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光伏产业快照——2020年2月
摘要: 自1954年贝尔实验室展示首款现代硅太阳能电池以来,历经58年,到2012年底全球累计光伏发电装机容量才达到100吉瓦。随后仅用五年时间,2017年年度装机容量突破100吉瓦,2019年接近120吉瓦。因此,截至2019年底全球光伏发电总装机容量超过635吉瓦。尽管2018年和2019年中国年度装机量分别出现20%和25%的下降,但仍以30吉瓦的年装机量蝉联最大市场。年度装机量超1吉瓦的国家俱乐部在2019年增至18个。由于储能系统成本下降,太阳能电站配套本地电池储能系统与分布式光伏发电系统的联合应用再次增长。
关键词: 技术发展、政策选择、光伏、市场发展、可再生能源、电池储能、能源挑战
更新于2025-09-16 10:30:52