基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略

张义愿; 陈哲之; 和雪林; 邓凯; 郭洪锐; 尹靖元

doi:10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.013

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基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略

电力系统控制与优化 | 更新时间：2026-01-26

- 基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略
- 基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略
- 三峡大学学报（自然科学版） 2025年47卷第S1期页码：72-79
- 作者机构：
  
  1. 三峡金沙江云川水电开发有限公司禄劝乌东德电厂
  2. 中国科学院电工研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  三峡金沙江云川水电开发有限公司禄劝乌东德电厂资助(5224020028)
- DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.013
  中图分类号： TV74;TM53
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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张义愿, 陈哲之, 和雪林, 等. 基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略[J]. 三峡大学学报（自然科学版）, 2025,47(S1):72-79.

张义愿, 陈哲之, 和雪林, et al. 基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略[J]. 2025, 47(S1): 72-79.
张义愿, 陈哲之, 和雪林, 等. 基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略[J]. 三峡大学学报（自然科学版）, 2025,47(S1):72-79. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.013.

张义愿, 陈哲之, 和雪林, et al. 基于超级电容器的混合储能黑启动自适应柔性切换控制策略[J]. 2025, 47(S1): 72-79. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.013.

摘要

面向水电站场景，为解决传统黑启动方案响应慢、可靠性差以及经济性低等问题，将超级电容器(super capacitor

SC)与不间断电源(uninterruptible power supply

UPS)结合，构建一种基于SC的混合储能系统(hybrid energy storage system

HESS)黑启动装置.基于主从控制，提出了一种黑启动自适应柔性切换控制策略.作为主控单元，UPS采用电压/频率(voltage/frequency

V/F)控制持续提供电能支撑；作为从控单元，SC在黑启动阶段利用恒功率控制与虚拟同步发电机(virtual synchronous generator

VSG)技术提供大电流支撑.为保证HESS切换过程中稳定运行，采用一种改进预同步控制对相位和幅值进行预同步，实现HESS柔性平滑切换，同时提出一种可控硅整流器(silicon controlled rectifier

SCR)强制关断策略，实现HESS快速黑启动切换响应.仿真结果表明所提方法能够实现HESS黑启动平滑切换控制，实现毫秒级别快速响应，提高了水电站黑启动稳定性与经济性.

Abstract

关键词

Keywords

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