中压直挂光伏发电系统模块间电压–功率自主跟踪控制方法研究

中压直挂光伏发电系统不需要工频升压变压器和无功补偿装置,无夜间损耗,近年来受到广泛关注。大量光伏组串经隔离型直流变换器输出串联汇集,再通过模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)换流器并网送出功率,形成两级式中压直挂光伏发电拓扑。该拓扑运行效率高,但各光伏组串最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)控制较为困难。把隔离型直流变换器输入侧并联,并在光伏组串与隔离型直流变换器间插入MPPT变换器,有利于MPPT控制,但增加系统损耗。面向两级功率变换式中压直挂光伏发电系统,提出隔离变换器的模块间电压-功率自主跟踪控制方法,使变换器在实现各光伏组串最大功率点追踪控制的同时,不经过通信和闭环控制就可以实现各功率模块输出电压自动分配,从而可以减少功率变换层级,提高运行效率和鲁棒性。仿真分析和小功率实验结果验证所提模块间功率控制策略的有效性。

ANPC九电平逆变器的环流抑制策略

有源中点钳位(active neutral point clamped,ANPC)五电平逆变器具有电压应力低、等效开关频率高等优势,适合应用于1500V光伏发电和地铁牵引变换等场合。通过交错并联方法把2个五电平逆变器耦合成九电平逆变器,有利于提高等效开关频率,在扩大逆变器容量的同时减少滤波器体积。环流抑制方法是实现交错并联逆变器工作的关键问题,在两电平和三电平逆变器的交错并联技术方面,已经有相关文献进行环流抑制技术分析。面向九电平交错并联型逆变器,逆变器的环流抑制和载波交截处的环流不对称问题较为突出,过往尚无有效方法进行抑制。论文就此进行研究,通过理论分析和计算,提出一种新的交错并联九电平逆变器统一调制策略,相对于传统移相调制,可以有效减小逆变器输出电压高频谐波,从而减小滤波参数。同时,论文提出基于BangBang控制的九电平逆变器环流抑制方法,解决了逆变器载波交截处的环流不对称问题,实现了逆变器低频环流有效抑制。论文通过仿真和实验,验证了提出的调制及控制策略的有效性。

一种新型五电平逆变器及其电容预充电方法

文章提出一种新型五电平并网逆变器,相比于其他五电平逆变器,在该逆变器中当输出电压为高电平时,电流只流经两个开关管,因此可以减小导通损耗。而且,文章提出针对该逆变器的改进型调制策略,可实现开关损耗的最小化。更进一步地,为避免在启动时由于悬浮电容电压未达到额定电压而导致的部分开关管应力过大的潜在风险,文章提出针对该逆变器的直流充电方法,可保证给各个电容安全充电的同时,使得所有开关管的电压应力都不超过其正常运行时所承受的电压应力。通过试验,该新型五电平逆变器拓扑和电容预充电方法的可行性都得到验证。

用于光储互补系统的LLC型双向直流变换器控制技术

提出一种用于光储互补系统的LLC型双向变换器控制技术,分析光储互补系统中LLC型双向直流变换器的工作原理,利用基波等效法建立交流等效模型进行电压增益分析,建立小信号模型,设计合理的闭环控制器。讨论储能系统母线控制充放电策略,仿真验证双闭环控制策略下系统的稳定性,并通过试验验证系统方案的有效性。

电化学储能电站数字化智能化技术及其应用展望

近年来,我国电化学储能电站的并网规模逐步向百兆瓦时级和吉瓦时级快速发展,大容量集中式接入和多点分散式接入是两大类应用模式。在分析我国电化学储能技术发展现状的基础上,面向电力与能源的数字化智能化(简称数智化)转型发展需求,提出了储能电池、储能变流器、储能电站的数智化应用方法,展望了电化学储能电站数智化应用前景。