超级电容器在功率调节系统和不间断电源中的应用方案

　　一个电源调节系统(PCS)，它使用一个超级电容器组作为储能装置，提出了一个可行的解决方案，用于提高电能供应的质量和可靠性。可以同时执行几项任务，例如无功补偿、电流谐波减小和脉动负载平滑。更多因此，PCS可以作为不间断电源(UPS)在电网短时间中断时运行。

　　介绍

　　在实际应用中，临界负载需要高可靠性的电源一般来说，标准的UPS配置可以满足这一要求能量通常存储在连接到中间直流环节的铅酸蓄电池组分流器中。但是，大多数电网故障都很短(<1s)，因此，应该采用大功率和低能耗的存储设备。在这些应用中使用电池需要超大的电池池，为永远不会使用的能量储备支付额外费用。

　　目前，超级电容器是一种新兴的电化学器件技术，具有非常高的容量值，允许达到4.5Wh/kg的比能量密度和约3500W/kg的功率密度。使用这些适用于高功率和低能耗应用的新型超级电容器，可以更好地利用UPS等应用的能量储备，并缓解因负载过大而导致的电源功率波动。.

　　该系统具有UPS运行所需的相同硬件结构，能够执行其他任务，如无功补偿、电流减少、负载不平衡补偿和平滑脉动负载。以这种方式，UPS的行为作为一个功率调节系统时，电网供应是超级电容器组的设计与目前使用的UPS或平滑负载功率波动的UPS相比，具有显著的改善电能质量的效果。为了在系统作为UPS或平滑负载功率波动时利用存储的能量，需要对超级电容器组进行适当的设计。我司建议可使用型号为

　　FH27R0Z405M-N1830PY-JY1的超级电容器作为储能方案。该超级电容器组连接到dc/dc升压转换器，从而允许与dc-link总线进行双向能量流动。三相电压源逆变器(VSI)通过三相变压器与PCC并联。PCC通过静态开关连接到主电源，在电源调节系统作为UPS运行时必须关闭该开关。当电网供电时，存储的能量可用于补偿由于负载的接通和断开而引起的闪烁现象。在这些瞬态过程中，PCS 交换一定量的存储能量，以提供瞬时负载功率与其平均值之间的差值，该值由电源提供。

　　从图 1 可以清楚地看出，PC 的直流/交流部分具有与并联有源电力滤波器相同的拓扑结构因此，通过适当控制 PCS，还可以补偿负载无功功率，减少非线性负载的电流谐波，并补偿不平衡负载。这些功能是通过直接控制变压器中的电流来实现的，目的是在任何操作条件下强制源电流保持平衡和正弦。源电流与源电压的基波正序分量同步。因此FH27R0Z405M-N1830PY-JY1超级电容器可应用于功率调节系统，可改善电能质量和不间断电源。

　　图1

　　FH27R0Z405M-N1830PY-JY1

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