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超级电容器(法拉电容)在智能电网中的应用

日期:2020-07-30    浏览:626

  1.提供短时供电

 

  微电网存在两种典型的运行模式:正常情况下,微电网与常规配电网并网运行,称为并网运行模式;当检测到电网故障或电能质量不满足要求时,微电网将及时与电网断开从而独立运行,称为孤网运行模式。微电网往往需要从常规配电网中吸收部分有功功率,因而微电网在从并网模式向孤网模式转换时,会有功率缺额,安装储能设备有助于两种模式的平稳过渡。

 

  2.用作能量缓冲装置

 

  由于微电网规模较小,系统惯性不大,网络及负荷经常发生波动就显得十分严重,对整个微电网的稳定运行造成影响。我们总是期望微电网中高效发电机(如燃料电池)始终工作在它的额定容量下。但是微电网的负荷量并非整日保持不变,相反,它会随着天气变化等情况发生波动。为了满足峰值负荷供电,必须使用燃油、燃气的调峰电厂进行高峰负荷调整,由于燃料价格很高,这种方式的运行费用太昂贵。超级电容器储能系统可以有效地解决这个问题,它可以在负荷低落时储存电源的多余电能,而在负荷高峰时回馈给微电网以调整功率需求。超级电容器功率密度大、能量密度高的特性使它成为处理尖峰负荷的最佳选择,而且采用超级电容器只需存储与尖峰负荷相当的能量。

 

  3.改善微电网的电能质量

 

  储能系统对微电网电能质量的提高起到了十分重要的作用。通过逆变器控制单元,可以调节超级电容器储能系统向用户及网络提供的无功及有功,从而达到提高电能质量的目的。由于超级电容器可快速吸收、释放大功率电能,非常适宜将其应用到微电网的电能质量调节装置中,用来解决系统中的一些暂态问题,如针对系统故障引发的瞬时停电、电压骤升、电压骤降等问题,此时利用超级电容器提供快速功率缓冲,吸收或补充电能,提供有功功率支撑进行有功或无功补偿,以稳定、平滑电网电压的波动。

 

  4.优化微电源的运行

 

  绿色能源如太阳能、风能,往往具有不均匀性,电能输出容易发生变化。这就需要使用一种缓冲器来存储能量。由于这些能源产生的电能输出可能无法满足微电网峰值电能的需求,因此,可以采用储能装置在短时间内提供所需的峰值电能,直到发电量增大,需求量减少。适量的储能可以在DG单元不能正常运行的情况下起过渡作用。如利用太阳能发电的夜间,风力发电在无风的情况下,或者其他类型的DG单元正处维修期间,这时系统中的储能就能起过渡作用。

 

  在能源产生的过程是稳定的而需求是不断变化的情况下,也需要使用储能装置。通过将过剩的能量存储在储能装置中,就可以在短时间内通过储能装置提供所需的峰值能量。


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