基于变换器级联的直流微电网混合储能系统及控制

提出一种基于双有源全桥DC/DC变换器和Buck/Boost双向变换器级联结构的直流微电网混合储能系统及其控制策略。前级为双有源全桥DC/DC变换器,连接超级电容和直流母线,利用超级电容快速补偿直流微电网的高频功率波动;后级为Buck/Boost双向变换器,连接锂电池和超级电容,通过锂电池对超级电容进行能量补充,间接补偿直流微电网的低频功率波动。该混合储能系统结构不但能满足分频补偿直流微电网功率波动的要求,而且利用双有源全桥DC/DC变换器,实现与直流母线的电气隔离,同时有效降低储能设备额定电压;并且对Buck/Boost双向变换器下垂特性进行分区能有效减少锂电池动作次数延长其使用寿命。通过仿真验证,所提出的控制策略可依据直流母线电压信息,快速调节混合储能系统的输出功率,维持直流母线电压稳定,实现直流微电网的可靠运行。

基于双向全桥的部分隔离型四端口变换器的研究

文章提出了基于双向全桥DC/DC的部分隔离型四端口变换器。该变换器由两个Boost变换器和一个双向全桥DC/DC变换器构成,实现了功率的双向传递以及部分端口之间的隔离。根据其提出了四端口的运行模式,设计出四端口变换器在不同的运行模式下的控制策略,最后通过四端口变换器的各个运行模式以及模式之间的转换实验分析,验证了新型四端口变换器的可行性。

计及小信号稳定的DFIG变换器控制参数优化

随着双馈风电并网容量增大,系统的稳定性与风机变换器控制参数的相关性也越来越大,据此提出一种计及电网小干扰稳定的双馈风机变换器控制参数优化方案。针对双馈风机单机无穷大系统,建立风机工作在低于额定风速的小信号模型,采用李雅普诺夫线性化方法,推导出电网小干扰稳定分析的13阶状态微分方程。分析风机控制参数与特征根之间的相关性,引入表征系统稳定性强弱的小干扰稳定裕度指标,并对每个特征值实部大小进行限制,提出使小干扰稳定裕度指标最大的风机变换器控制参数整定方案。实例仿真表明,所提方案可快速获取有效参数,并改善系统小干扰稳定性。

考虑风速分区的双馈风机并网小干扰稳定分析

为准确分析双馈风机并网对电网小干扰稳定性的影响,双馈风机低于额定风速运行时,根据功率特性和机械特性将其分为最大功率跟踪区和恒转速区2个分区。针对双馈风机-无穷大系统,采用李雅普诺夫线性化方法,分别建立最大功率跟踪区和恒转速区13阶小信号模型,采用特征根分析法,对比分析了各分区变换器控制器参数和风速对双馈风机-无穷大系统小干扰稳定性的影响。算例结果表明:2个分区内系统小干扰稳定的参数可行域不同,系统小干扰稳定特性不同,低于额定风速下进行分区研究可以更加精确地评估风机并网的小干扰稳定特性。