近日，電氣自動化領(lǐng)域國際頂級刊物《IEEE Transactions on Industrial Electronics》（一區(qū)Top，IF：8.162）報道了人工智能學(xué)院車聯(lián)網(wǎng)團隊在新能源混合儲能系統(tǒng)控制方向的研究進展，相關(guān)成果以“An Event-Triggered Deadbeat Control Considering Dynamic Power Loss Compensation for Hybrid Energy Storage System”為題在線發(fā)表。
加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系是保障國家能源安全并如期實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”的內(nèi)在要求，也是推動實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。構(gòu)建可再生能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)蓄勢待發(fā)，能源轉(zhuǎn)型技術(shù)路線和發(fā)展模式趨于多元化?！半p碳”目標的實現(xiàn)將推動以可再生能源為主體的多能互補融合系統(tǒng)長足發(fā)展。
圖1“可再生能源+混合儲能”系統(tǒng)架構(gòu)圖
可再生能源和儲能系統(tǒng)的高效協(xié)同控制技術(shù)是保證分布式可再生能源安全運行的關(guān)鍵，為接入新能源的微電網(wǎng)多源協(xié)控、能量管理、電網(wǎng)交互和經(jīng)濟運營等提供重要技術(shù)支撐，也是清潔能源高效化利用的基礎(chǔ)保障。包含電池和超級電容的混合儲能系統(tǒng)，因其兼顧高功率密度和高能量密度的特性，能有效應(yīng)對可再生能源的間歇性功率輸出和負載不確定性帶來的各種充放電需求，以保證用電安全。
圖2混合儲能系統(tǒng)綜合評測平臺
該論文提出了一種簡潔的無差拍控制策略，使混合儲能系統(tǒng)能夠在光伏發(fā)電量和負荷需求快速變化的情況下，實時高效地穩(wěn)定輸出電壓。在系統(tǒng)建模中考慮了半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通損耗，通過補償導(dǎo)通功率損耗，提升了系統(tǒng)的動態(tài)性能。同時，與事件觸發(fā)控制相結(jié)合，減少開關(guān)損耗和計算量。通過綜合評測實驗表明，系統(tǒng)動態(tài)誤差和安定時間分別降低25.6%-36%和33.3%-37.5%，在事件觸發(fā)機制的控制下，開關(guān)損耗和計算負擔(dān)降低30%-41.9%。該方法有效地解決了由于可再生能源不確定性所導(dǎo)致的用電安全問題。
圖3測試驗證結(jié)果
河南大學(xué)人工智能學(xué)院為該論文的第一單位，車聯(lián)網(wǎng)團隊青年學(xué)者張西镚老師為第一作者，中山大學(xué)副教授王本斐為通訊作者。該研究工作為河南大學(xué)、中山大學(xué)、新西蘭奧克蘭大學(xué)共同開展的國際聯(lián)合研究成果，受到國家自然科學(xué)基金面上項目、國際合作項目等課題的資助。
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9870658
