【正文】 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師烏岳老師，她對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。沒有你們就不會(huì)有我的今天。感謝生我養(yǎng)我，含辛茹苦的父母。離別在即，站在人生的又一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。二者結(jié)合起來，無疑會(huì)大大提高儲(chǔ)能裝置的性能，可以更加有效的改善這一缺點(diǎn)。3. 蓄電池組價(jià)格昂貴、壽命有限的不足，單就從必須按規(guī)定定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)這一點(diǎn)來說，就是讓工作人員頭疼的問題，而且大量的蓄電池長時(shí)間處于備用狀態(tài)，造成了巨大的人力和物力的浪費(fèi)。超級(jí)電容器直流電源由于沒有蓄電池，不需要復(fù)雜的充電電路，真正實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)，大大降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。論文主要完成了一下級(jí)個(gè)部分：1. 通過對(duì)比超級(jí)電容器與普通的蓄電池之間的差別，對(duì)超級(jí)電容器的前景進(jìn)行了分析。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文17 總結(jié)作為新興的能量儲(chǔ)存器件，超級(jí)電容器能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電，具有極高的功率密度。而超級(jí)電容器則相反，其功率密度大，充放電效率高，循環(huán)壽命長，非常適應(yīng)于大功率充放電和循環(huán)充放電的場(chǎng)合。為了解決這一問題，采用超級(jí)電容器蓄電池混合儲(chǔ)能直流電源方案是最好的選擇。拋開蓄電池組價(jià)格昂貴、壽命有限的不足，單就從必須按規(guī)定定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)這一點(diǎn)來說，就是讓工作人員頭疼的問題，而且大量的蓄電池長時(shí)間處于備用狀態(tài)，造成了巨大的人力和物力的浪費(fèi)。超級(jí)電容器采用物理技術(shù)儲(chǔ)能，對(duì)環(huán)境沒有污染，循環(huán)壽命長，節(jié)約了成本，符合國家節(jié)能減排政策?？刂颇妇€電流小于2A時(shí)，將保持30s的跳合閘能力，在實(shí)際運(yùn)用中，將配備多臺(tái)電容互為熱備用，因而在極端的情況下，經(jīng)常性負(fù)荷達(dá)4A，維持母線電壓能達(dá)數(shù)十秒，對(duì)于任何一種繼電保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間都能在數(shù)秒鐘內(nèi)完成，因?yàn)榱粲辛顺渥愕奶祥l的能量，所以說它非?？煽?。根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中，關(guān)于直流系統(tǒng)控制母線電壓允許波動(dòng)范圍為85％～110％Un ，額定電壓Un =220V時(shí)，控制母線電壓允許波動(dòng)范圍為187～242V。 超級(jí)電容器單獨(dú)儲(chǔ)能的直流電源系統(tǒng)可行性分析在110KV、35KV、10KV的中小型末端變電站以及企業(yè)內(nèi)部的6KV配電系統(tǒng)中，經(jīng)常性負(fù)荷通常小于5A?？紤]到要保證事故分閘的可靠性而使用了這樣的設(shè)備，然而帶來的卻是很高的運(yùn)營成本，經(jīng)常的維護(hù)保養(yǎng)以及不長的使用壽命，另外故障率也因其電池的多節(jié)串聯(lián)而增加。由蓄電池組成的直流電源，能存儲(chǔ)很大的電能而實(shí)現(xiàn)停電后的長時(shí)間的直流供給。拋開蓄電池價(jià)格昂貴、壽命有限的不足，單就從必須按規(guī)定對(duì)其進(jìn)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文15行維護(hù)保養(yǎng)才能正常工作這一點(diǎn)來說，就是讓工作人員頭疼的問題，因?yàn)檫@里的蓄電池組不承擔(dān)合閘任務(wù)，長時(shí)間處于備用狀態(tài)，有些問題（如單個(gè)電池不良和記憶效應(yīng)等）不象蓄電池組直流電源那樣從合閘操作中發(fā)現(xiàn)，這就要求工作人員主動(dòng)定期地對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。有限的儲(chǔ)能及較大的漏電，使其無法在任何情況下保證事故分閘所需要的能量，由此造成的嚴(yán)重事故時(shí)有發(fā)生。直流系統(tǒng)存在的這些問題已經(jīng)直接影響到變電站的安全可靠運(yùn)行。經(jīng)過多年的運(yùn)行，這些變電站的直流設(shè)備主要存在充電機(jī)不能正常運(yùn)行，并且無法修復(fù)，蓄電池?fù)p壞嚴(yán)重等問題。在變電站或配電站的配電室中專門配有相應(yīng)的直流系統(tǒng)，作為分、合閘操作、控制和保護(hù)用的直流電源。由于閥控蓄電池在我國問世只有10年左右，至今還沒有特別成熟的制造、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)槭侨芊怆姵?，無需加水，這給維護(hù)帶來很多好處 ，但同時(shí)也給觀測(cè)和維護(hù)帶來困難。由于直流電源是變電站設(shè)備中的重中之重，直接影響到變電站的安全運(yùn)行，直流電源是日常必檢項(xiàng)目。過充電還會(huì)產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，在負(fù)極板上生成氧化鎘，減少極板有效面積，容量減小，這就是俗稱的“記憶”效應(yīng)。這是為了浮充電流如果過大 ，會(huì)使電解液中的水電解成氫和氧，這兩種氣體混合是危險(xiǎn)的爆炸氣體，如果通風(fēng)不良就有可能發(fā)生危險(xiǎn)。鎘鎳蓄電池在運(yùn)行中長期處于浮充狀態(tài)，充電機(jī)性能的好壞直接影響電池壽命。蓄電池在加工生產(chǎn)中不可能做到每只電池的充放電特性完全一致，雖然生產(chǎn)廠家在出廠時(shí)進(jìn)行匹配組合，到了用戶手中就沒有多少挑選的余地。流電源系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中兼有控制電源和保安電源的雙重作用，電力操作直流電部分由充電模塊、電池組、調(diào)壓和微機(jī)監(jiān)控等幾部分構(gòu)成。 在發(fā)電廠和變電所中，直流控制負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷對(duì)安全性、可靠性和運(yùn)行定性要求較高。合閘時(shí)K閉合,合閘后K斷開,. 電磁機(jī)構(gòu)合閘的動(dòng)作完成,其輔助開關(guān)K切斷合線圈回路,電容器的端壓和電流稍有下降,但其平均值與蓄電池基本相同,表明:在合閘過程中,電容器能提供與蓄電池同樣大的功,其充電時(shí)的能量的恢復(fù)要比蓄電池快得多,能夠及時(shí)滿足下次分、合閘要求,這是電容器優(yōu)于蓄電池的一個(gè)很好的性,用超級(jí)電容器可以很方便的替代直流屏蓄電池進(jìn)行分、合閘操作,在電氣線路整改方面,如果充電機(jī)容量足夠大,可調(diào)電位器功率滿內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文13足要求,電氣線路不必做整改,而如果上述條件不能滿足要求,只需對(duì)其充電線路中加合適的限流電阻即可用電容器替代屏中的蓄電池。摸板法炭材料，盡管不易制備且成本較高，但是卻可以在電化學(xué)電容器充電過程中提供孔徑效應(yīng)這一重要信息。溶劑離子要傳到活性表面的通道即曲折折又漫長還有幾處瓶頸。在電化學(xué)極化的應(yīng)用過程中，在被困在超微孔葉形成非溶劑化離子之前，溶劑化離子很容易擴(kuò)散到介孔中。Guterl等人研究發(fā)現(xiàn)離于實(shí)斷上集中在孔徑小與0．7 nm超微孔中，且電化學(xué)電容器中，多數(shù)超微孔都加入了誘捕非溶劑化離子的行列。然而，活性炭材料中的微孔占了很大的比重，這部分孔隙無法被電解質(zhì)離子潤濕形成有效雙電層，從而降低了碳材料的有效比表面積，限制了碳材料比容量的提高。近年來，介孔材料科學(xué)已經(jīng)成為國際上跨化學(xué)、物理、材料、生物等學(xué)科交叉的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，更成為材料科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。 與純介孔硅材料相比，介孔碳材料表現(xiàn)出特殊的性質(zhì)，有高的比表面積，高孔隙率；孔徑尺寸在一定范圍內(nèi)可調(diào)；介孔形狀多樣，孔壁組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可調(diào)；通過優(yōu)化合成條件可以得到高熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性；合成簡單、易操作、無生理毒性。2. 介孔碳電極材料 介孔碳是一類新型的非硅基介孔材料，2nm孔徑50nm, 具有巨大的比表面積（可高達(dá)2500m2/g）和孔體積（） ，非常有望在催化劑載體、儲(chǔ)氫材料、電極材料等方面得到重要應(yīng)用，因此受到人們的高度重視。由此可見，微孔和超微孔在離子吸附上起了重大作用，然而少量介孔的存在有利于離子在電極材料中的快速傳輸?；钚蕴康碾妼?dǎo)率依賴于材料的類型。電導(dǎo)率與材料的多孔結(jié)構(gòu)具有密切的關(guān)系。小于1 nm的扭曲孔道使得電解液離子更容易聚集在電極表面上，與離子尺寸相近的孔徑的利用率最高?？茖W(xué)家們用炭化物為炭源得到的炭材料孔徑小于1 nm，其電容值具有顯著地提高。在不同電解液中研究材料的電化學(xué)行為表明：為獲得高的電容值一個(gè)適合的孔徑比高的表商秋更為重要。將電極材料對(duì)換，電容值降低而電阻值顯著增大?？紤]到正負(fù)離子的離子半徑不同而采用不同孔徑的炭材料作為電極的正極和負(fù)極。然而由于有機(jī)電解液具有較高的電位窗口，使得被存儲(chǔ)的能量比在水性電解液中多的多，因此有機(jī)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文10電解液更受青睞。一般的，在水性電解液中，活性炭的電容值為100～200 ：在有機(jī)電解液中為50—。這一觀點(diǎn)與電容值證比于BET比表面積的觀點(diǎn)相背離。然而，大多數(shù)活性炭并不能完全遵循這一趨勢(shì)。采用不同的炭源和活化工藝所制成的活性炭已被廣泛的用于超級(jí)電容器領(lǐng)域。然而，微孔對(duì)于電解液離子來說必須具有電化學(xué)兼容性，所以中孔的出現(xiàn)(2 nm