1． 及

目的及意义

复合储能系统是根据不同种类储能设备的不同特性，将它们应用于同一系统内，通过适当的控制方式，使他们充分发挥储能元件的优点，最终使储能系统工作于最优状态。

蓄电池具有较大的能量密度，但是由于蓄电池是典型的化学储能元件，其自身的特性使其无法在短时间内进行充放电循环。系统带来的瞬时波动功率，会严重影响蓄电池的使用寿命。 超级电容器是近几年最新发展出来的储能元件，其依靠电能和磁能的相互转化，可以在短时间内提供很大的瞬时电流，具有比较大的功率密度，超级电容器既弥补了蓄电池的不足，又可以改善系统输出功率的平滑程度，保护蓄电池。

由超级电容和蓄电池组成的复合储能系统一方面满足超级电容在短时间大功率吞吐过程中的组串电压范围要求;另一方面可维持直流母线电压恒定,减小锂电池在充放电过程中的电流纹波,控制灵活性高,具有所需超级电容和电池电压等级较低、利用率高的优点。

由此，使用超级电容器和蓄电池组成的复合储能系统无论是在可再生能源发电系统还是复合动力汽车船舶等中都得到了广泛的应用。

研究背景（国内外现状分析）

在国外，日本学者最早将蓄电池和超级电容器组成复合电源并开展相关领域的研究，三重大学（Mie University）的HAYASHI等将超级电容器和蓄电池组成复合储能系统应用于微电网中用来平滑脉动的风能输出。北京工业大学（Kitami Institute of Technology）的USHIWATA等在Matlab软件中建立含有蓄电池和超级电容器复合储能系统、风力发电机的模型，通过仿真得出虽然风力机的风速不断变化，但是复合储能系统可以平滑发电系统的输出功率。 Tohoku University的YOSHIDA等结合使用蓄电池和超级电容器复合储能系统可以有效改善离网型风力发电系统引起的负载频率改变和稳定电压以此改善发电系统的电能质量。

在我国，中国科学院电工研究所的齐智平、唐西胜等最先开展将超级电容器和蓄电池组成复合储能系统的研究，其将组成的复合储能系统应用于光伏系统中，验证在光伏发电系统中，复合储能系统可以减少蓄电池单独储能时的充放电循环次数。中国电子科技集团公司第十八研究所的葛智元等通过实验测量了蓄电池和超级电容器组成的复合储能系统在不同条件下的放电特性。华北电力大学的高巧云等在搭建的复合储能模型的基础上，结合实验得出了在复合储能系统中超级电容器可以优先完成充放电，并且超级电容器的容值越大，发电系统的输出功率对蓄电池的冲击越小。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容及目标