储能电池集装箱温度控制与优化

发布时间：2023-04-01 03:43

　　电储能系统作为非常好的调频资源,被引入火电机组,使得机组的AGC调频性能达到电网的调节期望,但是随着电储能技术的发展,储能电池组的容量不断提高,电池组密集布置加之充放电过程中放热积聚,电池集装箱内温度上升显著。要保证电池工作在合适的温度范围内,需要对电池所处的温度环境进行分析,并针对温度变化及时采取控温措施,达到实时控制温度的目的。本文研究了基于储能电池集装箱温度模型,设计了模糊PID控制器和具有静态补偿的温湿度解耦控制系统,本文主要内容如下:首先,了解储能系统在电力行业中的应用现状、储能电池的现状和电池集装箱温度控制现状。研究了某火电机组的电储能系统,主要包括其组成、工作原理、网络通信和储能电池的反应原理及电池管理系统,最后分析了电池散热情况和环境温度对电池组的影响,为后续研究内容奠定了基础。然后,研究了储能电池集装箱在各种影响因素作用下的温湿度特性,根据箱内能量平衡和箱内空气质量平衡原理建立了储能电池集装箱温度和湿度的动态机理模型,并对其进行分析,应用热力学公式推导出储能电池集装箱温、湿度之间耦合关系表达式,拟合温、湿度之间的补偿多项式。最后,设计了储能电池集装箱温度、湿度模糊PI...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 储能系统在电力系统中的应用现状
    1.3 储能电池的发展现状
    1.4 电池集装箱温度控制现状
    1.5 本文研究内容
第二章 电储能系统实例介绍
    2.1 电储能系统简介
        2.1.1 电储能系统的组成
        2.1.2 电储能系统的工作原理
        2.1.3 电储能系统的网络通讯
    2.2 储能系统电池详细介绍
        2.2.1 储能系统电池集装箱
        2.2.2 储能系统电池
        2.2.3 电池管理系统
    2.3 环境温度对储能电池组的影响
    2.4 本章小结
第三章 储能电池集装箱温度控制模型研究
    3.1 储能电池集装箱温度调控方案
        3.1.1 电池集装箱温度控制的特点
        3.1.2 不同运行方式的控制方案
    3.2 电池集装箱空气能量(温度)平衡模型
    3.3 电池集装箱空气质量(湿度)平衡模型
    3.4 电池集装箱温度模型的简化分析
    3.5 电池集装箱温湿度补偿模型的研究分析
        3.5.1 补偿模型建立
        3.5.2 数据拟合分析
    3.6 本章小结
第四章 储能电池集装箱温度控制系统的仿真
    4.1 基本理论
        4.1.1 PID控制
        4.1.2 模糊PID控制
    4.2 模糊PID控制器设计
        4.2.1 温度控制参数模糊化
        4.2.2 温度控制参数设定与仿真
        4.2.3 湿度控制参数模糊化
        4.2.4 湿度控制参数设定与仿真
    4.3 基于静态补偿的温湿度解耦控制系统设计
        4.3.1 控制系统结构设计
        4.3.2 结果对比与分析
        4.3.3 抗干扰能力验证
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 文章总结
    5.2 创新点
    5.3 工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：3776394