摘要：液流电池图形用户界面(graphic user interface,GUI)整合了电池堆内部电流分布、流体阻力、稳态自然对流散热、结构封装压力和螺柱选型。基本满足研发人员独立进行多学科计算的要求,能初步评估一款电池堆的性能。多分堆构型液流电池堆的等效电路图采用网格法进行简化,并结合基尔霍夫电压定律求解恒流运行时的循环电流,并进一步计算出堆内逐节电池的实际通过电流、板框流道内的旁路电流,以及堆内主通道内汇总的旁路电流。电池堆流体阻力受板框流道设计、外接管路、电极参数和液位落差影响。矩形流道的达西摩擦系数采用经验方程计算,可将湍流阻力计算误差控制到10%,层流阻力计算误差极低,局部阻力系数采用达西3K参数式估算。电极流阻受电解液流经长度、电极渗透率和电解液黏度的影响。由于渗透率公式的计算结果偏离实验测量值较大,所以界面设定为实测值输入。电池堆按照有保温和无保温考虑在集装箱内的自然对流稳态散热,需要的输入参数包括电池堆的几何尺寸、保温层厚度、环境温度和堆内温度。封装力计算所用的单电池结构是板框配合内嵌盖板的形式。力主要用于找平板材翘曲、将密封垫压入密封槽、抵消内部液体压力和材料热膨胀,再以此进行螺柱选型。

摘要：热泵储电技术(pumped thermal electricity storage,PTES)储能阶段通过热泵循环将电能转换为热能储存,释能阶段通过热机循环将存储的热量转换为电能,适用于大规模储能应用且无特定地理条件限制,可由多种热力学循环类型和储热/冷类型的组合实现。由于目前缺乏对热泵储电系统动态特性的深入研究,难以进行系统的动态性能预测、变工况运行过程的调节控制策略制定以及系统设计优化。基于Simulink平台和模块化建模方法,建立了热泵储电系统热力循环过程的动态仿真模型,研究了热泵储电系统在功率变化条件下的动态性能,包括压缩/膨胀过程压比、转速、温度、压力、流量和功率等工作特性参数的动态响应,通过工作特性参数响应分析说明了热泵储电系统功率调节和控制的可行性,满足电网对热泵储电系统储能功率变化且恒速并网的需求。该动态仿真模型及研究结果可为热泵储电系统变工况运行控制策略制定和系统优化设计提供计算分析工具和理论参考。

摘要：热泵储电技术可由多种热力学循环类型和储热/储冷类型的组合实现。为了研究热泵储电系统损失产生的机制及各类损失因素对循环效率的影响,本文在传统循环计算的基础上进行了热力学分析和参数敏感性研究。对热泵储电系统储能和释能过程进行了热力学建模和分析,通过控制变量法分析了系统参数,包括压缩/膨胀过程效率、换热端差、阻力、储热/储冷效率等对热泵储电系统性能的影响,得到了各设计参数对系统循环效率影响程度的相对值,即敏感系数。最后提出,通过优化影响程度最高的关键设计参数,如提高压缩/膨胀过程效率、降低机械损失和换热端差等,可实现热泵储电系统性能的提升。研究结果可为热泵储电系统的优化设计提供参考。

摘要：国民经济的高速发展带来相对不均衡的负荷分配,给电网频率的稳定性带来较大挑战。相对于新能源发电,火电机组具有较强的可控性,在电网调频中需要承担重要作用。伴随着我国新能源发电占比的提升,火电机组所需要承担的电网调频压力逐渐增加。自动发电控制(AGC)辅助服务政策的出台给储能的发展带来了新的机遇和挑战,通过研究分析华中地区某火电机组实际出力情况,比较不同配置储能参与辅助服务给系统带来的效益,给出电源侧储能参与电网调频的最优配置方案。所提出的算法为后续火电机组配备储能参与电网调频辅助服务提供设计参考,有助于提升后续新能源并网消纳。