级联半桥拓扑直流直挂储能装置的设计

随着海上风电、光伏等新能源的大规模建设,产生了直流输电、交直流互联和储能的应用需求。目前储能技术的研究和应用主要集中于交流储能领域。模块化多电平电池储能系统(modular multilevel converter based battery energy storage system,MMC-BESS)虽然在交直流互联的同时,实现了储能的功能,但电池中流过的工频、二倍频等脉动电流成分对电池寿命有潜在影响,且传统的模块化多电平(modular multilevel converter,MMC)换流站的改造成本高。本工作提出的直流直挂储能装置将换流和储能分离,电池电流仅为直流和高频脉动成分,工况对电池友好,且直流直挂储能系统需要电池单体数量仅为MMC-BESS的1/6,成本低。对直流直挂储能装置的拓扑结构及工作原理进行分析;对级联子模块的数量和参数进行设计;基于载波移相调制,推导直流纹波电流,进而对并网电感参数进行设计;建立直流直挂储能装置的数学模型,推导控制模型,根据控制框图进行功率控制。最后,通过仿真和样机实验,验证该半桥拓扑级联型直流直挂储能装置设计的可行性及正确性。实验证明,该设计和控制方法效果良好,对高压大容量直流直挂储能装置的设计有一定参考价值。

SF_(6)气体绝缘试验变压器绕组温度场计算

为能准确掌握SF_(6)气体绝缘试验变压器内部绕组的温度分布,给变压器结构设计及绝缘寿命评估提供依据,基于有限元法,在COMSOL软件中建立了变压器流场及温度场耦合的仿真模型,得到了绕组的温度分布。研究结果表明,绕组温度分布总体呈现从下往上上升的趋势,最热点位于绕组轴向80%左右位置,局部温度分布不均匀。仿真结果与实际数据吻合较好,表明建模思路的正确性及计算的准确性,对变压器绕组结构设计有一定的参考意义。