一個電源調節(jié)系統(tǒng)(PCS),它使用一個超級電容器組作為儲能裝置,提出了一個可行的解決方案,用于提高電能供應的質量和可靠性??梢酝瑫r執(zhí)行幾項任務,例如無功補償、電流諧波減小和脈動負載平滑。更多因此,PCS可以作為不間斷電源(UPS)在電網短時間中斷時運行。
介紹
在實際應用中,臨界負載需要高可靠性的電源一般來說,標準的UPS配置可以滿足這一要求能量通常存儲在連接到中間直流環(huán)節(jié)的鉛酸蓄電池組分流器中。但是,大多數電網故障都很短(<1s),因此,應該采用大功率和低能耗的存儲設備。在這些應用中使用電池需要超大的電池池,為永遠不會使用的能量儲備支付額外費用。
目前,超級電容器是一種新興的電化學器件技術,具有非常高的容量值,允許達到4.5Wh/kg的比能量密度和約3500W/kg的功率密度。使用這些適用于高功率和低能耗應用的新型超級電容器,可以更好地利用UPS等應用的能量儲備,并緩解因負載過大而導致的電源功率波動。.
該系統(tǒng)具有UPS運行所需的相同硬件結構,能夠執(zhí)行其他任務,如無功補償、電流減少、負載不平衡補償和平滑脈動負載。以這種方式,UPS的行為作為一個功率調節(jié)系統(tǒng)時,電網供應是超級電容器組的設計與目前使用的UPS或平滑負載功率波動的UPS相比,具有顯著的改善電能質量的效果。為了在系統(tǒng)作為UPS或平滑負載功率波動時利用存儲的能量,需要對超級電容器組進行適當的設計。我司建議可使用型號為
FH27R0Z405M-N1830PY-JY1的超級電容器作為儲能方案。該超級電容器組連接到dc/dc升壓轉換器,從而允許與dc-link總線進行雙向能量流動。三相電壓源逆變器(VSI)通過三相變壓器與PCC并聯(lián)。PCC通過靜態(tài)開關連接到主電源,在電源調節(jié)系統(tǒng)作為UPS運行時必須關閉該開關。當電網供電時,存儲的能量可用于補償由于負載的接通和斷開而引起的閃爍現象。在這些瞬態(tài)過程中,PCS 交換一定量的存儲能量,以提供瞬時負載功率與其平均值之間的差值,該值由電源提供。
從圖 1 可以清楚地看出,PC 的直流/交流部分具有與并聯(lián)有源電力濾波器相同的拓撲結構因此,通過適當控制 PCS,還可以補償負載無功功率,減少非線性負載的電流諧波,并補償不平衡負載。這些功能是通過直接控制變壓器中的電流來實現的,目的是在任何操作條件下強制源電流保持平衡和正弦。源電流與源電壓的基波正序分量同步。因此FH27R0Z405M-N1830PY-JY1超級電容器可應用于功率調節(jié)系統(tǒng),可改善電能質量和不間斷電源。
圖1
FH27R0Z405M-N1830PY-JY1
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