超級電容用于智能變電站直流供電系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和長期運(yùn)行實踐的積累，智能變電站直流供電系統(tǒng)采用一體化電源的供電方式逐漸暴露了一些不足之處。首先，一體化電源供電系統(tǒng)采用蓄電池組作為備用電源，但是蓄電池組存在單只蓄電池質(zhì)量影響整組蓄電池工作性能，新舊蓄電池難以匹配，蓄電池的使用帶來環(huán)境污染以及蓄電池組檢修、維護(hù)及更換成本高等問題。另外，一體化電源供電系統(tǒng)采用集中式供電模式，該種模式存在直流電源柜接線多，直流電屏布置復(fù)雜，負(fù)荷間干擾嚴(yán)重，直流母線電纜傳輸距離遠(yuǎn)，基建

2、成本高以及蓄電池組故障影響全站直流負(fù)荷供電等問題。
　　本文針對智能變電站直流供電系統(tǒng)存在的不足，提出了基于超級電容的分布式直流供電系統(tǒng)，并對其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究。首先對國內(nèi)外變電站直流供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及超級電容在儲能系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分析。提出了一種基于超級電容的分布式直流供電系統(tǒng)，并對其進(jìn)行了總體設(shè)計。闡述分布式直流供電系統(tǒng)中并聯(lián)用超級電容標(biāo)準(zhǔn)模塊的構(gòu)成，并提出多模塊電源并聯(lián)冗余的電源設(shè)計方案。其次分別從技術(shù)先進(jìn)性、供

3、電可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保與可擴(kuò)展性等方面論證本論文所提出的設(shè)計方案，論證結(jié)果表明該設(shè)計方案可行。與傳統(tǒng)集中式直流供電系統(tǒng)進(jìn)行對比，該方案具有一定的技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。介紹了超級電容與雙向DC-DC變換器的工作原理，對變電站直流負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)設(shè)計要求對超級電容進(jìn)行容量匹配，對雙向DC-DC變換器進(jìn)行選型與參數(shù)設(shè)計。最后對負(fù)荷與超級電容建模，基于狀態(tài)空間平均法對雙向DC-DC變換器進(jìn)行建模，完成了超級電容儲能系統(tǒng)電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)