如图4所示为辐照度快速变化的曲线,图5中蓝色曲线为对应的光伏发电曲线,可知光伏发电功率随辐照度波动地厉害,而绿色曲线则为储能系统对其的补偿功率,由图可知两者功率恰好互补,使得平抑后的功率曲线如图6所示始终能维持在光伏发电系统的额定输出功率左右。由仿真结果可知,超级电容对光伏发电能达到削峰填谷、平抑输出的作用。
5结束语
文中先对超级电容的工作原理、运行特点、充放电特性作了介绍,然后讲述了超级电容在电力系统中的主要应用:
代替电容器应用在高压变电站及开关站的电容储能式硅整流分合闸装置中,作为储能装置;以APF(ActivePowerFilter,电力有源滤波器)拓扑为基础,并联在其直流侧,利用本身的快速充放电来补偿负荷的功率波动和电压波动,起到负荷电能质量调节器的作用;用于分布式能源的储能系统,利用其输出(吸收)功率密度高的特点平抑分布式能源发电的随机性和波动性等。为了说明对分布式能源发电的平抑作用,还利用Matlab/Simulink仿真软件搭建了的超级电容的简化模型,对超级电容用作储能系统来平抑分布式光伏系统发电功率进行了仿真,结果验证了超级电容做为储能确实能够对分布式发电功率起到削峰填谷的作用。
参考文献:
[1]陈英放,李媛媛,邓梅根.超级电容器的原理及应用[J].电子元件和材料,2008,27(4):6-9.
[2]杨盛毅,文方.超级电容器综述[J].现代机械,2009,4:82-84.
[3]李霄,胡长生,刘昌金,等.基于超级电容储能的风电场功率调节系统建模与控制[J].电力系统自动化,2009,33(9):86-90.
[4]尹忠东,朱永强.基于超级电容储能的统一负荷质量调节器的研究[J].电工技术学报,2006,21(5):122-126.
[5]王云玲,曾杰,张步涵,等.基于超级电容器储能系统的动态电压调节器[J].电网技术,2007,31(8):58-62.
[6]国家电网公司“电网新技术前景研究”项目咨询组.大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J].电力系统自动化,2013,37(1):3-8.
[7]范伟.超级电容器直流电源的研制及应用[D].保定:华北电力大学,2007.
[8]林根德.超级电容在可再生能源系统中的应用及评价[D].合肥:合肥工业大学,2012.
[9]张燕萍.基于纳米碳及其金属氧化物复合电极的超级电容研究[D].上海:华东师范大学,2010.
[10]王思杰,惠晶.混合储能的独立光伏系统充电控制研究[J].电力电子技术,2012,46(1):13-15.
[11]刘海波.电力电子变压器控制策略研究[D].武汉:华中科技大学,2009.