【摘要】：現(xiàn)如今,國家正在大力發(fā)展以風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源為代表的清潔能源。但隨著新能源裝機(jī)容量的不斷增大,加之其受自然條件變化影響較大,新能源并網(wǎng)大大降低了電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性。儲(chǔ)能電池具有較強(qiáng)的平抑頻率變化的能力,由其組成的儲(chǔ)能電站與新能源聯(lián)合運(yùn)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)頻率的“削峰填谷”。鈉硫電池作為一種應(yīng)用前景廣闊的二次電池其發(fā)展緩慢,國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)少之又少,故亟需研制一套與鈉硫電池參數(shù)、運(yùn)行條件相匹配的電池監(jiān)控系統(tǒng),以供其試驗(yàn)、運(yùn)行使用,并且應(yīng)該對(duì)其并網(wǎng)后平抑頻率變化的效果進(jìn)行有效評(píng)估。依托鈉硫電池平臺(tái),本文主要做了以下工作:根據(jù)電池的各項(xiàng)參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際連接情況,在確定監(jiān)控需求與精度要求的基礎(chǔ)上,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。研制的鈉硫電池監(jiān)控系統(tǒng)由下位機(jī)與上位機(jī)兩個(gè)部分所構(gòu)成。下位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)了單體電池信息數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送、主回路信息的獲取以及繼電保護(hù)功能。為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行,在主回路中還設(shè)計(jì)了反饋電路,以確保繼電保護(hù)電路的可靠動(dòng)作。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的電池?cái)?shù)據(jù),分別分析了單體電池信息、主回路信息的數(shù)據(jù)誤差,計(jì)算結(jié)果表明,測(cè)量精度符合預(yù)期要求。上位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互界面的開發(fā)。設(shè)計(jì)的不同功能界面分別實(shí)現(xiàn)了電池信息顯示、電池運(yùn)行并網(wǎng)輔助設(shè)備(爐溫控制器、雙向逆變器)的信息顯示與控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查看等功能。此外,為了能夠使電池順利充放電,還增加了SOC估算和電池?cái)?shù)據(jù)簡(jiǎn)單匯總統(tǒng)計(jì)功能,同時(shí)為了方便現(xiàn)場(chǎng)工作人員,相關(guān)界面還設(shè)計(jì)了一些易于控制的按鈕和便于觀察監(jiān)控系統(tǒng)狀況的顯示模塊。在制定監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行策略后,分析了逆變器無功補(bǔ)償方案。為了評(píng)估鈉硫電池并網(wǎng)后調(diào)頻效果,深入分析并建立了電網(wǎng)一次、二次調(diào)頻的相關(guān)模型,特別地,根據(jù)鈉硫電池各項(xiàng)參數(shù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)建立了相應(yīng)的仿真模型。利用建立的模型分別搭建了不同模式下的儲(chǔ)能-火電、儲(chǔ)能-風(fēng)電聯(lián)合運(yùn)行機(jī)組,仿真結(jié)果表明,鈉硫電池與其他發(fā)電機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行時(shí),其對(duì)電網(wǎng)頻率的平抑效果出色。最后根據(jù)精確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,對(duì)鈉硫電池的調(diào)頻應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。研制的鈉硫電池監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電池的測(cè)試及試運(yùn)行,仿真結(jié)果也表明了其具有較好的頻率調(diào)節(jié)功能。
【圖文】：

(a) (b)圖 1-2 電池監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)值分析。(a) 自主新能源車產(chǎn)值圖；(b) 監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)值圖在圖 1-2 中，左圖是自主品牌新能源汽車在 2025 年將會(huì)達(dá)到的比例，，右圖是電池監(jiān)控系統(tǒng)成本在整車成本中所占比例。

鈉硫電池結(jié)構(gòu)示意圖
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM912

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;新能源汽車:電池控制系統(tǒng)是亮點(diǎn)[J];股市動(dòng)態(tài)分析;2015年45期

2 心璞;;奇瑞清華聯(lián)手35億研發(fā)電動(dòng)汽車[J];商業(yè)觀察;2015年04期

3 孫波;廖強(qiáng)強(qiáng);陸宇東;周國定;陳飛杰;葛紅花;;鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電價(jià)機(jī)制研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年08期

4 汪世國;;電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)現(xiàn)狀分析[J];汽車實(shí)用技術(shù);2014年02期

5 張建平;劉芳;劉宇;祝銘;朱翔宇;;鈉硫電池β″-Al_2O_3陶瓷管幾何參數(shù)對(duì)其機(jī)械強(qiáng)度的影響[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2013年07期

6 陸秋瑜;胡偉;鄭樂;閔勇;羅衛(wèi)華;葛維春;王芝茗;閆春生;;多時(shí)間尺度的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建模及分析應(yīng)用[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年16期

7 林久;宋樹豐;陰宛珊;;儲(chǔ)能鈉電池的容量設(shè)計(jì)[J];東方電氣評(píng)論;2012年03期

8 范軍麗;周敏;朱振軍;;基于Qt Creator的充電樁圖形界面開發(fā)的研究[J];電子質(zhì)量;2012年07期

9 邱廣瑋;劉平;曾樂才;廖文俊;劉新寬;;鈉硫電池發(fā)展現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年21期

10 柳成文;黃錦濤;李文軍;;非再熱式200MW雙抽汽式汽輪機(jī)組熱力特性研究[J];熱力發(fā)電;2010年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 高超;賈婭婭;劉慶寬;;我國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景[A];第27屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅱ冊(cè)）[C];2018年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 劉葳漪;;聚焦可再生能源 汽車代表建言行業(yè)持續(xù)發(fā)展[N];北京商報(bào);2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 邵玉龍;電動(dòng)汽車BMS關(guān)鍵技術(shù)研究及硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建[D];吉林大學(xué);2018年

2 李泉;鋰離子動(dòng)力電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2017年

3 鐘誠;分布式發(fā)電系統(tǒng)中雙向逆變器控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 袁龍;分布式光伏發(fā)電與儲(chǔ)能協(xié)同調(diào)度模型研究[D];山東大學(xué);2018年

2 洪潤(rùn)琦;電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

3 高睿智;電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)及其荷電狀態(tài)估計(jì)算法研究[D];山東大學(xué);2018年

4 劉淼;參與電網(wǎng)調(diào)頻的風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制方法研究[D];電子科技大學(xué);2018年

5 劉s

本文編號(hào)：2666160