摘 要：当前，我国经济取得了突飞猛进的发展，各个行业的发展过程中对于电能的需求也越来越大，在具体的电能运用过程中，也越来越提高相应的标准和要求，由此为智能微电网的应用和推广提供了十分有利的条件。基于此，本文有针对性的分析和探讨智能微电网中的超级电容技术等相关内容，着重针对超级电容器的定义、类型、组成方式以及在智能微电网中的应用情况进行着重分析和探讨，希望通过本文的简要分析，能够为同行提供某种参考和借鉴。
关键词：智能微电网；超级电容技术；组成方式
前言
当前，随着时代的发展和社会的进步，在生产和生活中对于电力供应的质量和其安全性，可靠性也有更高的要求。传统意义上的大电网供电方式运营过程中，常常存在很多方面的问题和自身无法克服的缺陷，在新时代背景下，这样的传统模式已经无法有效适应时代的发展需求，在此背景下，智能微电网应运而生，切实有效的使用智能微电网能够使能耗充分降低，与此同时，进一步提升整体电力系统的安全性和灵活性。因此，在智能微电网的储存体系中，超级电容器得到越来越广泛的应用，并且在很大程度上提升了智能微电网的性能和质量。
1 超级电容器的定义
通常意义上我们所称之为的超级电容器主要指的是一种全新的储能原件，它在传统的电容器和充电池之间，是介于两者的一种全新的设备，它的容量甚至可以高达几百万法，是电池功率的10倍以上。它的优势特别明显，例如，它的工作温度范围比较广，有着更长的使用寿命和循环环保寿命等等。在超级电容器储能系统中，双电层是其基本结构，它是一种活性炭电极和电解质之间的一种空间分布式结构。超级电容器针对能量进行储存的方式，主要是有针对性的利用多组超级电容器通过用电能场的方式进行能量的储存，有效减少能量。充分利用控制单元把储存的能量进行释放，由此能够在更大程度上有效补充补偿系统需要的有功和无功，更有效的实现针对控制电能进行平衡和稳定的目标。在分布式发电的具体环节中，可以进一步体现出超级电容器自身固有的优势，而且这是它的独特优势，其他的储能方式无法与其比拟。图1超级电容器储能系统的基本结构
2 超级电容器的主要类型
2.1 双电层电容器
为了进一步有效确保双电容器能够更好的进行能量储存，就要具备相应的前提和基础，而电极和电解质发挥合力，共同构成的界面双层，就是基础所在。因为库仑力和原子间力两者之间的综合作用，如果电极和电解液进行互相的接触，在这样的情况下，固液界间就会产生比较明显的界面双层。通常情况下，电极材料大多数时候是多孔碳材料，例如，活性炭和碳纳米管等都属于这种材料类型，而电极材料的孔隙率能够在很大程度上影响到双层电容器容量，换句话说就是，如果孔隙率越高，在这样的情况下，电极材料所具备的比表面积就会越大，由此就会产生越大的双电层电容。然而，电极材料的孔径大约是2-50nm，要想在更大程度上持续不断的提升材料的有效比面积，就需要进一步提升孔隙率，通过这样的方法，才能进一步充分提升双电层电容量。几种能量存储装置的性能比较如表1所示：
2.2 赝电容器
在实践的过程中，如果在电极材料表面或体相的二维空间没那应用赝电容器，会在很大程度上出现比较典型的高度可逆的化学吸附和还原反应等，而这种现象的发生，主要是因为电活性物质欠电位沉积的作用，由这种作用力可以进一步产生与电极充电电位息息相关的电容。因为在整体的体相出现整个反应，因此该体系有着最大规模的电容值，例如，吸附型准电容就可以有效达到2mF/cm2。氧化还原型电容器所呈现出的电容值是最大的，通常情况下，2mF/cm2是碳材料的比容，因此，如果他们的体积或者重量相同，双电层电容器的容量要远远的低于赝电容器的容量。近些年来，随着科学技术的迅猛发展，越来越应用导电聚合物的电极材料。该聚合物产品有着特别优良的电子导电率，其中最典型的数字就是1-100S/cm，它的电化学氧化和还原结果在进行描述的时候，通常情况下应用“p掺杂”和“n掺杂”。以电化学氧化和还原反应为具体的引导和协助，导电聚合物结合具体的情况，能够有针对性的把正负电荷的中心进一步引入到电子共轭聚合物链上，与此同时，也可以有效利用法拉利过程切实有效的针对能量进行储存。
3智能微电网中的超级电容技术以及超级电容器的应用分析
3.1 结合具体情况，有针对性的提供短时供电
在智能微电网中一部分有功功率要从常规的配电网中实现切实吸收，因此，智能微电网如果采用孤网模式把并网模式进行替换，就会出现一定程度的功率缺额现象。在这样的情况下，如果安装相对应的储能设备，就可以在很大程度上推进两种模式的有效转换，有针对性的提供短时供电，进一步充分提升其安全性，平稳性。
3.2 切实有效的应用在能量缓冲装置中
智能微电网有着特别小的规模和系统惯性，因此会产生比较严重的网络和负荷波动，对于整体智能微电网运行的安全性，稳定性都造成十分严重的影响。所以通常情况下，微电网高效发电机都是在额定的容量下开展与之相对应的各项工作。然而，从实践中来看，在外界天气、气候等相关因素的影响下，智能微电网的负能量波动的额定容量会经常发生变化，有某种程度的障碍，为了在最大程度上确保满足峰值负荷供电需求，就要有针对性的利用燃油和燃气等，调整相对应的电力负荷，然而，采取这种方式，会造成比较高的成本投入。而从实际出发进一步有效应用超级电容器储能系统，可以使此类问题得到切实解决，并且能够把电源的多余电能在负荷比较低落的时候进行有效储存，这样能够更有效的确保在负荷高峰的时候有效采用，在最大程度上有效满足微电网调整功率的需求。
3.3 进一步改善和优化电网的电能质量
在提升智能微电网电能质量的相关环节，储能系统有着至关重要的作用，它能够切实有效的提升电能质量，并且有着更为显著的吸收速度，对于大功率电能能够进行充分的释放，也是此类超级电容器所具备的独特优势。因此，在智能微电网的电能质量调节装置中有着特别显著的应用优势，能够针对系统故障所导致的瞬时停电和电压骤降等相关问题进行及时有效的解决。另外，还可以充分的吸收或者补充超级电容器对于电能的用电需求，并且在更大程度上有效提升电网电压的波动稳定性和顺滑性。
3.4 更有效的优化微电源的运行效率
从根本上来讲，太阳能等相关的绿色能源，有着比较典型的不均匀性等特点，那在这样的情况下会是输出的电能得到很大程度的改变，因此，对其能量要有效采取缓冲器进行相对应的储存，因为此类电能输出，可能无法确保，满足微电网峰值的电脑需求，所以要把其需要的峰值电能，在尽可能短的时间内进一步通过储能装置进一步提升峰值电能
4结束语
由此可见，在实际的过程中可以切实有效的通过超级电容技术，有效利用超级电容器装置，科学合理的解决好能源系统中功率密度和能量密度两者的内在矛盾。在智能微电网中进一步有效应用超级电容技术，可以针对电网电能质量进行切实有效的改善，进一步有效优化智能微电网的运营效率，使其实现持续稳定的发展。
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论文作者:李烁烁
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
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