全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建模與控制技術(shù)

定　價(jià)：￥68.00

作　者：	李鑫，李建林，邱亞等著
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：	儲(chǔ)能先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用系列叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111663416	出版時(shí)間：	2020-11-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁(yè)數(shù)：	364	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　全釩液流電池具有長(zhǎng)壽命、高安全及功率和容量可靈活獨(dú)立設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，是大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。本書對(duì)全釩液流電池儲(chǔ)能本體技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理與結(jié)構(gòu)、全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、全釩液流電池及儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC估計(jì)、全釩液流電池接入直流側(cè)和交流側(cè)母線的接口控制技術(shù)及儲(chǔ)能系統(tǒng)的分層控制等問題進(jìn)行了闡述。本書還給出了全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、典型工程應(yīng)用實(shí)例及用于研究和算法驗(yàn)證的實(shí)證平臺(tái)。本書可供從事全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的相關(guān)研究人員參考使用，也可供高等院校廣大師生借鑒參考。

作者簡(jiǎn)介

　　李鑫：合肥工業(yè)大學(xué)副教授，安徽省自動(dòng)化學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)，合肥工業(yè)大學(xué)先進(jìn)控制技術(shù)研究所所長(zhǎng)、合肥市“228” 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人、可再生能源儲(chǔ)能專委會(huì)委員、安徽省機(jī)器人與智能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)委員。長(zhǎng)期從事大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)控制，復(fù)雜系統(tǒng)建模與控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與控制等。先后承擔(dān)或參與儲(chǔ)能領(lǐng)域、省部級(jí)項(xiàng)目多項(xiàng)，其中國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng)（“10MW 級(jí)液流電池儲(chǔ)能技術(shù)”）、國(guó)家發(fā)改委能源自主創(chuàng)新和能源裝備專項(xiàng)項(xiàng)目1項(xiàng)、工信部智能制造項(xiàng)目1項(xiàng)、湖南省科技重大專項(xiàng)1項(xiàng)、國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家自然基金青年基金項(xiàng)目1項(xiàng)、安徽省自然基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)外核心期刊發(fā)表文章70余篇，其中30余篇被EI檢索；授權(quán)專利16項(xiàng)（發(fā)明專利3項(xiàng)）；參與編寫省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)。獲得安徽省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（2016年），三等獎(jiǎng)1項(xiàng)（2017年）。

圖書目錄

序
前言
第1章液流電池儲(chǔ)能技術(shù)1
1.1 大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的分類1
1.1.1 大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的簡(jiǎn)介2
1.1.2 大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用13
1.2 全釩液流電池的發(fā)展23
1.3 全釩液流電池的應(yīng)用26
1.3.1 應(yīng)用領(lǐng)域26
1.3.2 示范項(xiàng)目27
1.4 全釩液流電池的關(guān)鍵技術(shù)34
1.5 政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范35
1.5.1 政策法規(guī)35
1.5.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范41
1.6 本章小結(jié)43
1.7 參考文獻(xiàn)43
第2章全釩液流電池的原理及結(jié)構(gòu)48
2.1 全釩液流電池工作原理48
2.2 全釩液流電池的結(jié)構(gòu)50
2.2.1 電堆50
2.2.2 電極51
2.2.3 雙極板54
2.2.4 離子交換膜55
2.2.5 電解液57
2.2.6 密封結(jié)構(gòu)60
2.2.7 管路和循環(huán)泵61
2.3 全釩液流電池的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)61
2.4 全釩液流電池的主要參數(shù)64
2.4.1 功率與容量65
2.4.2 電壓與電流65
2.4.3 效率66
2.4.4 循環(huán)壽命66
2.4.5 荷電狀態(tài)66
2.5 全釩液流電池常見的產(chǎn)品及規(guī)格67
2.6 本章小結(jié)72
2.7 參考文獻(xiàn)72
第3章全釩液流電池的數(shù)學(xué)模型76
3.1 全釩液流電池的建模方法76
3.2 全釩液流電池模型概述77
3.2.1 電化學(xué)模型77
3.2.2 電路模型83
3.2.3 混合模型87
3.3 全釩液流電池混合模型及特性分析88
3.3.1 全釩液流電池混合模型88
3.3.2 特性分析94
3.4 全釩液流電池狀態(tài)空間模型及靈敏度分析99
3.4.1 全釩液流電池的狀態(tài)空間模型99
3.4.2 全釩液流電池的靈敏度分析101
3.5 全釩液流電池組模型112
3.6 本章小結(jié)119
3.7 參考文獻(xiàn)119
第4章全釩液流電池的SOC估計(jì)125
4.1 SOC估計(jì)概述125
4.2 基于RLS和EKF算法的全釩液流電池SOC估計(jì)127
4.2.1 RLS和EKF算法127
4.2.2 RLS和EKF算法估計(jì)SOC的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證131
4.3 基于IEKF算法的全釩液流電池SOC估計(jì)136
4.3.1 IEKF算法136
4.3.2 IEKF算法估計(jì)SOC的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證138
4.3.3 IEKF算法估計(jì)SOC的收斂性及魯棒性分析139
4.4 基于雙卡爾曼濾波算法的全釩液流電池SOC估計(jì)145
4.4.1 雙卡爾曼濾波算法145
4.4.2 雙卡爾曼濾波算法估計(jì)SOC的驗(yàn)證147
4.5 全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的SOC估計(jì)方案149
4.6 本章小結(jié)153
4.7 參考文獻(xiàn)154
第5章全釩液流電池的直流側(cè)接口及控制156
5.1 雙向DC/DC變換器的分類與拓?fù)?57
5.1.1 非隔離型雙向直流變換器157
5.1.2 隔離型雙向直流變換器160
5.1.3 幾種典型雙向直流變換器的比較163
5.2 Buck/Boost變換器164
5.2.1 Buck/Boost變換器工作原理164
5.2.2 Buck/Boost變換器狀態(tài)平均建模165
5.2.3 Buck/Boost變換器靜態(tài)工作點(diǎn)分析167
5.2.4 Buck/Boost變換器小信號(hào)分析168
5.2.5 模型驗(yàn)證169
5.3 雙有源全橋（DAB）雙向DC/DC變換器170
5.3.1 DAB變換器工作原理170
5.3.2 DAB回流功率分析172
5.3.3 改進(jìn)狀態(tài)空間平均建模174
5.3.4 DAB靜態(tài)工作點(diǎn)分析176
5.3.5 DAB小信號(hào)分析176
5.3.6 模型驗(yàn)證177
5.4 多DC/DC并聯(lián)運(yùn)行控制184
5.4.1 多DC/DC并聯(lián)運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略185
5.4.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析188
5.4.3 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析197
5.5 本章小結(jié)205
5.6 參考文獻(xiàn)206
第6章全釩液流電池的交流側(cè)接口及控制207
6.1 儲(chǔ)能變流器（PCS）207
6.1.1 PCS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)208
6.1.2 PCS的數(shù)學(xué)模型208
6.1.3 PCS的雙閉環(huán)控制策略209
6.1.4 仿真分析214
6.2 多PCS并聯(lián)運(yùn)行控制219
6.2.1 PCS并聯(lián)系統(tǒng)失穩(wěn)機(jī)理分析219
6.2.2 PCS并聯(lián)系統(tǒng)諧振抑制方法研究231
6.3 本章小結(jié)240
6.4 參考文獻(xiàn)241
第7章全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的分層控制242
7.1 全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的分層控制結(jié)構(gòu)242
7.2 全釩液流電池的就地充放電控制243
7.2.1 全釩液流電池的充放電方法243
7.2.2 全釩液流電池的充放電控制策略244
7.2.3 全釩液流電池的充放電控制仿真245
7.3 基于P?AWPSO的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率協(xié)調(diào)控制249
7.3.1 全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的數(shù)學(xué)模型249
7.3.2 全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制算法253
7.3.3 算例仿真257
7.4 基于模擬退火粒子群算法的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的
功率協(xié)調(diào)控制265
7.4.1 模擬退火粒子群算法265
7.4.2 全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配多目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建268
7.4.3 算例仿真275
7.5 全釩液流電池儲(chǔ)能電站的雙層功率分配技術(shù)282
7.5.1 儲(chǔ)能充放電功率約束283
7.5.2 上層功率優(yōu)化分配284
7.5.3 下層功率動(dòng)態(tài)均衡288
7.5.4 算例分析290
7.6 本章小結(jié)294
7.7 參考文獻(xiàn)295
第8章全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例297
8.1 10MW/40MW ? h全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)297
8.1.1 系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)297
8.1.2 系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)310
8.1.3 儲(chǔ)能集裝箱（方艙）設(shè)計(jì)314
8.2 全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)318
8.2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)318
8.2.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)319
8.2.3 系統(tǒng)軟件平臺(tái)320
8.3 基于Wincc OA的全釩液流電池能量管理系統(tǒng)322
8.3.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)322
8.3.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)324
8.3.3 系統(tǒng)軟件平臺(tái)325
8.4 光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)327
8.4.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)327
8.4.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)328
8.4.3 系統(tǒng)軟件平臺(tái)330
8.5 不同場(chǎng)景下全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用模式研究332
8.5.1 光伏場(chǎng)景下應(yīng)用模式332
8.5.2 風(fēng)電場(chǎng)景下應(yīng)用模式337
8.6 本章小結(jié)342
8.7 參考文獻(xiàn)342
第9章其他液流電池儲(chǔ)能技術(shù)343
9.1 鐵鉻液流電池343
9.1.1 鐵鉻液流電池工作原理343
9.1.2 鐵鉻液流電池特點(diǎn)343
9.1.3 鐵鉻液流電池發(fā)展歷史345
9.1.4 鐵鉻液流電池研究現(xiàn)狀346
9.2 鋅溴液流電池348
9.2.1 鋅溴液流電池工作原理348
9.2.2 鋅溴液流電池特點(diǎn)349
9.2.3 鋅溴液流電池發(fā)展歷史350
9.2.4 鋅溴液流電池研究現(xiàn)狀352
9.3 本章小結(jié)353
9.4 參考文獻(xiàn)353