全钒液流电池的容量恢复与保持

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作者 王晓颖 杨霖霖 +1 位作者 李林德 魏冬 《电池》 CAS 北大核心 2024年第1期82-85,共4页

电解液的性能和充放电期间的行为会影响全钒液流电池的性能和系统成本。电池运行时,正负极电解液穿过离子交换膜的迁移会导致电解液体积失衡,引起电解液容量损失,限制放电容量、削弱循环稳定性、减少寿命。通过实验探索电解液在充放电... 电解液的性能和充放电期间的行为会影响全钒液流电池的性能和系统成本。电池运行时,正负极电解液穿过离子交换膜的迁移会导致电解液体积失衡,引起电解液容量损失,限制放电容量、削弱循环稳定性、减少寿命。通过实验探索电解液在充放电过程中的迁移规律,使用二水合草酸作为还原剂还原正极侧过量的VO_(2)^(+),将衰减失效电解液的容量恢复至初始容量的94.33%。改善储液罐设计,当电解液体积向正极侧偏移5%时,进行手动溢流操作,以100 mA/cm~2在1.0~1.7 V循环100次后,电池的放电容量保持率为88.08%。 展开更多

关键词 全钒液流电池 电解液迁移 二水合草酸 容量恢复 溢流设计

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全钒液流电池电解液流场结构优化设计 被引量：7

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作者 陈金庆 王保国 吕宏凌 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期52-55,共4页

全钒液流电池电解液流场结构合理可使电流密度、钒电解液分布均匀,降低极化,提高电池性能。设计3种不同的电解液流场,研究流场结构对电池极化、充放电电流电压、功率密度和能量效率的影响。结果表明蛇形流场结构简单且易于加工,可使钒... 全钒液流电池电解液流场结构合理可使电流密度、钒电解液分布均匀,降低极化,提高电池性能。设计3种不同的电解液流场,研究流场结构对电池极化、充放电电流电压、功率密度和能量效率的影响。结果表明蛇形流场结构简单且易于加工,可使钒电解液均匀分布,增强电解液对流传质能力,能较充分利用钒电解液储能容量,电池的输出功率密度最高可达31.6 mW/cm2,与传统平行流场相比,电池电流效率提高13.9%,电压效率提高6.3%,能量效率提高14.8%,放电容量提高了35.3%。 展开更多

关键词 全钒液流电池(vrb) 流场结构 优化设计 蛇形流场 电池性能

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全钒液流电池用致密皮层非对称AEM结构优化 被引量：3

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作者 张代双 彭桑珊 +2 位作者 肖武 焉晓明 贺高红 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1-7,共7页

采用双凝胶浴相转化方法制备了厚度可控的具有致密皮层的季铵化聚砜非对称阴离子交换膜(AEM),应用于全钒液流电池.超薄无缺陷皮层保证了膜的阻钒能力.同时,与致密季铵化聚砜AEM相比,致密皮层季铵化聚砜非对称AEM的面电阻(AR)大幅度降低... 采用双凝胶浴相转化方法制备了厚度可控的具有致密皮层的季铵化聚砜非对称阴离子交换膜(AEM),应用于全钒液流电池.超薄无缺陷皮层保证了膜的阻钒能力.同时,与致密季铵化聚砜AEM相比,致密皮层季铵化聚砜非对称AEM的面电阻(AR)大幅度降低.通过改变初生态膜浸入正戊醇的时间,可以调节膜的形貌和性质,从而平衡膜的阻钒能力和AR.当浸入正戊醇的时间为20 s时,制备的致密皮层季铵化聚砜非对称AEM DC40%-20s的等效厚度大约为3.87μm,实现膜阻钒能力和AR的最好平衡,并获得了良好的电池性能(在60 mA/cm^2下,库伦效率为98.2%,电压效率为82.5%,能量效率为81.0%)和适中的放电容量衰减速率(在50 mA/cm^2下,0.57%/圈). 展开更多

关键词 低离子交换容量 阴离子交换膜 致密皮层非对称 全钒液流电池

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全钒液流电池容量衰减机理的研究 被引量：2

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作者 刘帅舟 李君涛 +1 位作者 史小虎 余龙海 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第8期1381-1383,共3页

考察了全钒液流电池多次充放电循环过程中负极电解液中钒离子总量和电池的实际放电量变化,通过负极电解液钒离子总量得出理论放电容量,计算得到电解液在不同充放电循环次数后的利用率。实验证明,由于电解液的跨膜迁移,随着电池充放电次... 考察了全钒液流电池多次充放电循环过程中负极电解液中钒离子总量和电池的实际放电量变化,通过负极电解液钒离子总量得出理论放电容量,计算得到电解液在不同充放电循环次数后的利用率。实验证明,由于电解液的跨膜迁移,随着电池充放电次数的增加,电池的负极钒含量逐渐降低,电池理论放电量、实际放电量均降低,电解液理论利用率降低不明显,表明影响钒电池容量衰减的主要因素为电解液的跨膜迁移。实验表明,随着电池充放电次数的增加,电池内阻增大也会在一定程度上加速电池容量的衰减。同时,分析了温度、材料等其他可能加速电池容量衰减的因素。 展开更多

关键词 全钒液流电池 容量衰减 迁移 内阻

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基于液流电池储能的光伏发电系统容量配置及成本分析 被引量：47

5

作者 胡国珍 段善旭 +1 位作者 蔡涛 陈昌松 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期260-267,共8页

根据全钒液流电池的物理特性,以负荷缺电率为指标,结合地区辐照度、环境温度等因素,研究了全钒液流电池应用到独立光伏系统中的容量配置问题,同时从经济性角度对系统运行成本进行了优化和分析。结果表明,全钒液流电池在规模储能方面具... 根据全钒液流电池的物理特性,以负荷缺电率为指标,结合地区辐照度、环境温度等因素,研究了全钒液流电池应用到独立光伏系统中的容量配置问题,同时从经济性角度对系统运行成本进行了优化和分析。结果表明,全钒液流电池在规模储能方面具有较好的优越性,相对于传统铅酸蓄电池,采用全钒液流电池作为储能单元提高了系统供电可靠性,降低了发电单位运行成本。 展开更多

关键词 容量配置 全钒液流电池 铅酸蓄电池 负荷缺电率 成本分析

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全钒氧化还原液流电池的发展现状 被引量：16

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作者 刘大凡 李晓磊 +2 位作者 郭西凤 王坤 袁莉 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2010年第8期4-6,20,共4页

简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理,并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况,并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再... 简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理,并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况,并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再生资源储量丰富,对环境友好的大容量存储电池需求迫切,因此认为近几年中国全钒氧化还原液流电池具有良好的发展前景,这将会极大促进中国钒资源的开发。 展开更多

关键词 全钒氧化还原液流电池 大容量存储电池 钒

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导流结构和电极结构对全钒液流电池性能的影响 被引量：13

7

作者 汪钱 陈金庆 王保国 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期346-348,共3页

设计了平直并联和蛇形流道以及平整式和开孔式电极结构,比较了它们对全钒液流电池(VRB)性能的影响。在单体电池的充电电压为1.6 V,放电电阻为1Ω的情况下,蛇形流道和开孔式电极能够有效提升VRB的性能,能量效率分别比平直并联流道和平整... 设计了平直并联和蛇形流道以及平整式和开孔式电极结构,比较了它们对全钒液流电池(VRB)性能的影响。在单体电池的充电电压为1.6 V,放电电阻为1Ω的情况下,蛇形流道和开孔式电极能够有效提升VRB的性能,能量效率分别比平直并联流道和平整式电极提高11.0%和8.7%。 展开更多

关键词 全钒液流电池(vrb) 双极板 导流结构 能量效率

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电解液流动方式对全钒液流电池性能的影响 被引量：9

8

作者 朱顺泉 陈金庆 王保国 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期217-219,共3页

研究了两种不同电解液流动方式（平流和穿流）对全钒液流电池（VRB）充放电电压和电流、U-I曲线及效率的影响.在20 mA/cm^2的充放电电流密度下,采用穿流方式的单体VRB的能量效率较采用平流方式提高4%～10%,电流效率提高10%,电压效率提... 研究了两种不同电解液流动方式（平流和穿流）对全钒液流电池（VRB）充放电电压和电流、U-I曲线及效率的影响.在20 mA/cm^2的充放电电流密度下,采用穿流方式的单体VRB的能量效率较采用平流方式提高4%～10%,电流效率提高10%,电压效率提高5%～8%. 展开更多

关键词 全钒液流电池(vrb) 流动方式 电池性能

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全钒液流电池电化学建模与充放电分析 被引量：8

9

作者 周文源 袁越 +2 位作者 傅质馨 惠东 杨凯 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1349-1353,1363,共6页

全钒氧化还原液流电池凭借它的诸多优势,在电力系统中的应用潜力巨大,前景广阔,然而目前尚未有较为统一的仿真模型。以钒电池的电化学原理为基础,推导了以钒电池荷电容量和初始离子浓度为参量的电压方程,通过三组实际系统对仿真模型进... 全钒氧化还原液流电池凭借它的诸多优势,在电力系统中的应用潜力巨大,前景广阔,然而目前尚未有较为统一的仿真模型。以钒电池的电化学原理为基础,推导了以钒电池荷电容量和初始离子浓度为参量的电压方程,通过三组实际系统对仿真模型进行了验证。在此模型基础上,仿真分析对比了钒电池常见的恒功率和恒电流的充放电方法的各项效率指标。 展开更多

关键词 全钒氧化还原液流电池 电化学 荷电容量 恒功率充电 恒电流充电

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全钒液流电池用PVDF基离子交换膜 被引量：4

10

作者 龙飞 范永生 王保国 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期68-70,共3页

制备了3种聚偏氟乙烯(PVDF)基离子交换膜,比较了面电阻、离子交换容量(IEC)、含水率和钒离子渗透速率。PVDF与丙烯磺酸钠(SAS)共混制备的PVDF-SAS膜的面电阻最小,为1.2Ω.cm2,IEC达到1.16 mmol/g。FT-IR分析表明:这种膜在制备过程中,SAS... 制备了3种聚偏氟乙烯(PVDF)基离子交换膜,比较了面电阻、离子交换容量(IEC)、含水率和钒离子渗透速率。PVDF与丙烯磺酸钠(SAS)共混制备的PVDF-SAS膜的面电阻最小,为1.2Ω.cm2,IEC达到1.16 mmol/g。FT-IR分析表明:这种膜在制备过程中,SAS的C C键在长时间高温后发生了聚合反应,与PVDF形成了互穿网络结构。自放电实验表明:所制备的膜在开路状态下,钒离子渗透速率小于8.8×10-3V/h。 展开更多

关键词 全钒液流电池(vrb) 离子交换膜 聚偏氟乙烯(PVDF) 面电阻 钒离子渗透

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微电网中全钒液流电池并网控制系统的研究 被引量：2

11

作者 雷加智 王珂 +1 位作者 李勋 雷家强 《中国电力》 CSCD 北大核心 2014年第1期118-122,共5页

全钒液流电池(VRB)这种大型的电力存储装置,在含有众多分布式电源的微电网中应用时,其并网控制系统必须控制VRB的恒流或者恒功率放电,否则会大大影响蓄电池的寿命。在推挽Boost电路及单相并网逆变器基础上,并计及VRB端电压较低的情况,... 全钒液流电池(VRB)这种大型的电力存储装置,在含有众多分布式电源的微电网中应用时,其并网控制系统必须控制VRB的恒流或者恒功率放电,否则会大大影响蓄电池的寿命。在推挽Boost电路及单相并网逆变器基础上,并计及VRB端电压较低的情况,设计了一种微电网中VRB的并网控制系统,实现了蓄电池的恒流放电和并网运行。采用Matlab软件及VRB模型仿真了2 kW VRB并网控制系统的运行特性,并设计了相应的VRB并网控制系统的实验,仿真和实验结果验证了该控制系统设计的正确性。 展开更多

关键词 全钒液流电池(vrb) 并网控制系统 恒流放电

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全钒液流电池充放电测试系统设计

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作者 牛红涛 余晓曦 +2 位作者 杨春生 郭乃理 罗文博 《计算机测量与控制》 2015年第11期3596-3598,3602,共4页

针对全钒液流电池的测试需求,文章对全钒液流电池的工作原理进行介绍,根据全钒液流电池运行参数,设计了一种用于全钒液流电池容量测试所需的自动充放电测试系统;该系统能对全钒液流电池进行恒压、恒流充电以及恒流放电测试,并具有监测... 针对全钒液流电池的测试需求,文章对全钒液流电池的工作原理进行介绍,根据全钒液流电池运行参数,设计了一种用于全钒液流电池容量测试所需的自动充放电测试系统;该系统能对全钒液流电池进行恒压、恒流充电以及恒流放电测试,并具有监测单体电池电压功能,在测试过程对电池提供安全保护功能,并对数据进行保存和查看;使用设计的充放电测试系统对全钒液流电堆进行充放电测试,分析了能量效率与充电电流的关系;实验结果显示,该系统能够完成钒电池容量测试,对钒电池测试系统研究以及钒电池测试标准建立有重要参考意义。 展开更多

关键词 全钒液流电池 容量测试 充放电 测试系统 测试标准

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双卡尔曼滤波下的全钒液流电池荷电状态估计

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作者 郑涛 卢文品 +1 位作者 李鑫 邱亚 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期206-210,共5页

全钒液流电池(vanadium redox flow battery,VRB)荷电状态(state of charge,SOC)是评价电池性能、估算电池容量的重要参数,也是储能系统管理和调控的关键依据。文章通过搭建实时仿真平台,采用基于卡尔曼滤波原理,在扩展卡尔曼滤波(exten... 全钒液流电池(vanadium redox flow battery,VRB)荷电状态(state of charge,SOC)是评价电池性能、估算电池容量的重要参数,也是储能系统管理和调控的关键依据。文章通过搭建实时仿真平台,采用基于卡尔曼滤波原理,在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法的基础上提出的双卡尔曼滤波(double Kalman filter,DKF)算法对全钒液流电池SOC进行在线估计,并将其与传统的安时积分法测量方式进行对比分析。实验表明,该方法相比于安时积分法具有更好的准确性,且估算误差在2%以内。 展开更多

关键词 储能 全钒液流电池(vrb) 荷电状态(SOC) 实时仿真 双卡尔曼滤波(DKF)

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木质素磺酸钠作为全钒液流电池添加剂的研究 被引量：4

14

作者 刘苏彪 杨春 +2 位作者 刘然 谢晓峰 周涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期208-213,共6页

采用电化学方法分析了不同含量木质素磺酸钠对钒电池正极电解液的影响。交流阻抗、紫外可见光谱和单电池充放电实验验证了木质素磺酸钠添加后的效果。分析结果表明:添加量为0.1%时,电荷传递电阻由5.446Ω.cm2减小到1.002Ω.cm2,双电层... 采用电化学方法分析了不同含量木质素磺酸钠对钒电池正极电解液的影响。交流阻抗、紫外可见光谱和单电池充放电实验验证了木质素磺酸钠添加后的效果。分析结果表明:添加量为0.1%时,电荷传递电阻由5.446Ω.cm2减小到1.002Ω.cm2,双电层电容由4.16×10-4 F.cm-2减小到1.298×10-4 F.cm-2,添加不同含量的木质素磺酸钠并没有显著影响激发态波长和吸光度,但是充放电性能显著提高,这表明木质素磺酸钠具有很强的化学及电化学稳定性,有利于提高钒离子的传导和电能的储存。 展开更多

关键词 全钒氧化还原液流电池(vrb) 电解液 添加剂 木质素磺酸钠

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全钒液流电池用新型全氟磺酸离子交换膜制备及性能研究 被引量：3

15

作者 牛淑娟 李磊 张永明 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1072-1075,共4页

通过溶液流延成膜法制备了具有不同离子交换容量(IEC)的全氟磺酸(PFSA)离子交换膜,并测试了其吸水率、电导率、钒离子(Ⅴ(Ⅳ))透过率和选择性系数。研究发现,具有高IEC值的PFSA离子交换膜具有相对较低的Ⅴ(Ⅳ)离子透过率和较高的质子电... 通过溶液流延成膜法制备了具有不同离子交换容量(IEC)的全氟磺酸(PFSA)离子交换膜,并测试了其吸水率、电导率、钒离子(Ⅴ(Ⅳ))透过率和选择性系数。研究发现,具有高IEC值的PFSA离子交换膜具有相对较低的Ⅴ(Ⅳ)离子透过率和较高的质子电导率。其中IEC值为1.10mmol/g的PFSA离子交换膜对Ⅴ(Ⅳ)离子具有最高的选择性,其选择性系数为Nafion 117膜的2.97倍。 展开更多

关键词 全钒液流电池 全氟磺酸离子交换膜 离子交换容量 质子电导率 Ⅴ(Ⅳ)离子透过率

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考虑网损及经济性的综合源-储优化及电池容量设计 被引量：1

16

作者 闫瑾 刘丁玮 +4 位作者 罗日成 刘鹏 冯健 邓华宇 钟焱 《分布式能源》 2022年第4期1-9,共9页

风电出力具有间歇性、不稳定性等特点,分布式风电往往难以独立满足负荷需求,且弃风率较高。为此,将风电、小水电与储能电池同时接入配电网中,以保证系统的稳定性及降低系统的弃风率。首先,以网损最小为目标计算得到风电和小水电的接入位... 风电出力具有间歇性、不稳定性等特点,分布式风电往往难以独立满足负荷需求,且弃风率较高。为此,将风电、小水电与储能电池同时接入配电网中,以保证系统的稳定性及降低系统的弃风率。首先,以网损最小为目标计算得到风电和小水电的接入位置,并通过PSASP软件进行验证,再利用Matlab软件测出接入节点的电压偏移量。其次,先以网损最小为目标得到全钒液流电池(vanadium redox battery, VRB)的接入位置,再综合考虑总成本和弃风量构造多目标函数,采用改进的基于杂交的粒子群算法对函数进行优化得到VRB的最优容量。最后,运用IEEE 36节点系统和某地区实际的风电、水电数据来验证此方法的有效性。仿真结果表明,所提出的方法可降低风电的弃风率、维持系统的稳定性及满足用户的用电需求,同时可达到经济性要求。 展开更多

关键词 分布式电源 储能电池 接入位置 全钒液流电池(vrb)最优容量

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全钒液流电池在电力系统中的应用前景分析 被引量：5

17

作者 于庆男 张磊 +1 位作者 杜毅 韩宛辰 《吉林电力》 2016年第5期24-26,共3页

在介绍全钒液流电池的工作原理及技术特点的基础上,分析了电池储能调峰电站在大连地区的应用前景及必要性,通过投资估算确定相应的电价政策以实现储能电站在电力系统中应用的示范性和可行性,提出将大连储能电站的工程规模暂定为200 MW/8... 在介绍全钒液流电池的工作原理及技术特点的基础上,分析了电池储能调峰电站在大连地区的应用前景及必要性,通过投资估算确定相应的电价政策以实现储能电站在电力系统中应用的示范性和可行性,提出将大连储能电站的工程规模暂定为200 MW/800 MW·h,收益按7%考虑,经营期容量电价为2 481元/kW,15年可收回固定成本。 展开更多

关键词 全钒液流电池 电池储能电站 调峰 容量电价

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流道结构与电解液流动状态对VRB性能的影响 被引量：6

18

作者 朱顺泉 陈金庆 +1 位作者 汪钱 王保国 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期285-287,共3页

设计了两种不同的流道结构，考察了在平流和穿流情况下，电解液流动状态对全钒液流电池（VRB）性能的影响。改变电解液的循环流量，考察了活性物质的供应量和流动状态对充放电电压的影响。穿流结构的流道可增加电极的有效面积，改善电... 设计了两种不同的流道结构，考察了在平流和穿流情况下，电解液流动状态对全钒液流电池（VRB）性能的影响。改变电解液的循环流量，考察了活性物质的供应量和流动状态对充放电电压的影响。穿流结构的流道可增加电极的有效面积，改善电解液流动的均匀性，提高能量效率1．5％-5．0％。电解液流动状态对能量效率的影响约在1．5％以内，弱于流动方式和流道结构的影响。 展开更多

关键词 全钒液流电池(vrb) 流道结构 电解液 流动状态

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考虑大规模风电接入的电力系统混合储能容量优化配置 被引量：57

19

作者 齐晓光 姚福星 +4 位作者 朱天曈 张倩茅 张菁 王颖 苗世洪 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期11-19,共9页

不同储能技术在响应特性、经济成本、容量规模等方面各具特色,适用于不同的应用场景。由2种或多种储能装置耦合形成的混合储能系统往往能够综合各方技术经济特性,显现出更加优异的性能。针对现有电网受可再生能源出力波动性的影响日益... 不同储能技术在响应特性、经济成本、容量规模等方面各具特色,适用于不同的应用场景。由2种或多种储能装置耦合形成的混合储能系统往往能够综合各方技术经济特性,显现出更加优异的性能。针对现有电网受可再生能源出力波动性的影响日益严重、促进消纳存在技术瓶颈、调峰压力大等问题,提出了一种由全钒液流电池和先进绝热压缩空气储能组成的混合储能系统,建立了考虑大规模风电接入的系统容量优化配置模型。首先,分析了风电出力的频谱特性,提出了一种基于经验模态分解的风电功率分配策略;然后,基于该策略,构建了混合储能系统的双层容量优化配置模型,上层以规划期内总经济投入最小为目标决策混合储能系统的配置容量,下层以系统运行成本最低为目标决策其日前发电计划;最后,基于某实际电网典型日的风电及负荷数据对所提模型进行了仿真分析与验证。算例结果表明:所提混合储能系统的容量优化配置模型不仅可以满足电网的多性能需求,还能有效提升系统的经济性。 展开更多

关键词 大规模风电接入 混合储能系统 容量配置 全钒液流电池 先进绝热压缩空气储能

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钒离子浓度对钒电池容量利用率的影响 被引量：1

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作者 王海江 扈显琦 刘宗煜 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2014年第5期19-21,共3页

全钒液流电池(VFB)是一种新型电化学蓄电储能装置。该电池容量取决于钒电解液的量和钒离子浓度。电解液浓度的高低对电池的能量密度和容量的利用率有一定影响,而且在实际操作过程中,不同浓度的电解液在多次充放电循环过程中容量的衰减... 全钒液流电池(VFB)是一种新型电化学蓄电储能装置。该电池容量取决于钒电解液的量和钒离子浓度。电解液浓度的高低对电池的能量密度和容量的利用率有一定影响,而且在实际操作过程中,不同浓度的电解液在多次充放电循环过程中容量的衰减程度有所不同。 展开更多

关键词 全钒液流电池 钒离子浓度 电池效率 容量衰减

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