本文關(guān)鍵詞：智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)研究

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【摘要】：近幾十年來,能源問題逐漸成為大家關(guān)注且重視的話題。因此,各種開發(fā)新能源的項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)出來,對智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)(ISCESS)的研究就是其中的一個(gè)方面。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,綠色能源和生態(tài)環(huán)境得到了越來越多的關(guān)注。超級電容器儲(chǔ)能逐漸受到人們的重視。目前應(yīng)用比較廣泛的儲(chǔ)能器件是蓄電池。相對于蓄電池儲(chǔ)能來說,超級電容器儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、高溫性能好、容量配置靈活等。因此,在一些功率峰值高的場合,超級電容器儲(chǔ)能比蓄電池儲(chǔ)能更有優(yōu)勢。目前,超級電容的單體容量已經(jīng)可以達(dá)到萬法拉級別,這是相當(dāng)大的一個(gè)數(shù)字。雖然超級電容器有很大的功率密度,但也存在輸出特性軟的缺點(diǎn)。在超級電容放電過程中,其兩端電壓和電荷量成正比,所以,隨著放電過程的進(jìn)行,其兩端電壓也會(huì)迅速下降,這嚴(yán)重影響了供電質(zhì)量。本文提出并驗(yàn)證了一種可以在超級電容輸出的過程中保持其端電壓穩(wěn)定的模型。在該模型下,充電過程采用恒流充電,可以有效縮短充電時(shí)間。隨著超級電容端電壓的上升,當(dāng)流經(jīng)斬波器的功率達(dá)到額定功率時(shí),改用恒功率充電,直到超級電容達(dá)到額定電壓,這樣可以保證有足夠快的充電速度。放電過程中,隨著超級電容端電壓的下降,模型中的雙向DC/DC變換器發(fā)揮作用,控制輸出電壓恒定。智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)(ISCESS)能夠在現(xiàn)有條件下使充電速度達(dá)到最快,并且能夠克服超級電容輸出特性軟的缺點(diǎn)。本文對智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)(ISCESS)的研究對于開展實(shí)際項(xiàng)目具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：智能化 超級電容 儲(chǔ)能 雙向DC/DC變換器
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 本課題的研究背景及意義9
• 1.2 儲(chǔ)能技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r9-12
• 1.2.1 抽水儲(chǔ)能10
• 1.2.2 蓄電池儲(chǔ)能10
• 1.2.3 飛輪儲(chǔ)能10-11
• 1.2.4 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能11
• 1.2.5 壓縮空氣儲(chǔ)能11
• 1.2.6 超級電容儲(chǔ)能11-12
• 1.3 論文主要工作12-13
• 第2章 儲(chǔ)能系統(tǒng)主要部分?jǐn)?shù)學(xué)建模及參數(shù)設(shè)計(jì)13-29
• 2.1 超級電容器13-16
• 2.1.1 超級電容器的基本原理13
• 2.1.2 超級電容器的主要性能指標(biāo)13-15
• 2.1.3 超級電容器的常見模型15-16
• 2.2 智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和參數(shù)設(shè)計(jì)16-27
• 2.2.1 系統(tǒng)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選定16-17
• 2.2.2 PWM整流環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型17-21
• 2.2.3 PWM整流環(huán)節(jié)硬件參數(shù)設(shè)計(jì)21-23
• 2.2.4 雙向DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.2.5 雙向DC/DC變換器電感參數(shù)設(shè)計(jì)26-27
• 2.3 超級電容器組的優(yōu)化設(shè)計(jì)27-28
• 2.3.1 能量約束法27-28
• 2.3.2 功率約束法28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 雙向DC/DC變換器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-33
• 3.1 引言29
• 3.2 雙向DC/DC變換器簡介29-31
• 3.2.1 雙向DC/DC變換器的基本概念29
• 3.2.2 雙向DC/DC變換器的工作原理29-31
• 3.3 雙向DC/DC變換器設(shè)計(jì)31-32
• 3.3.1 雙向DC/DC變換器的拓?fù)溥x定31
• 3.3.2 應(yīng)用軟開關(guān)技術(shù)的雙向DC/DC變換器31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略研究33-44
• 4.1 引言33
• 4.2 系統(tǒng)整流環(huán)節(jié)控制策略研究33-41
• 4.2.1 系統(tǒng)整流環(huán)節(jié)的運(yùn)行損耗分析33-38
• 4.2.2 LCL型PWM整流器控制策略分析38-41
• 4.3 雙向DC/DC變換器控制策略研究41-43
• 4.3.1 Buck模式下雙向DC/DC變換器控制策略研究41-42
• 4.3.2 Boost模式下雙向DC/DC變換器控制策略研究42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 基于PSCAD的智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真研究44-51
• 5.1 引言44
• 5.2 智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)充電過程仿真分析44-48
• 5.3 智能化超級電容儲(chǔ)能系統(tǒng)放電過程仿真分析48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第6章 結(jié)論與展望51-52
• 6.1 本文的主要工作51
• 6.2 后續(xù)工作展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果56-57
• 致謝57

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本文編號：620842