大功率、高变比光伏高压直流并网变换器

提出一种基于Boost全桥升压隔离变换拓扑输入并联输出串联结构（boost full bridge isolated converter input parallel output series，BFBIC—IPOS）的大功率、高变比光伏高压直流并网变换器。采用Boost全桥隔离模块作为变换器基本模块，实现光伏阵列MPPT跟踪和直流升压控制。通过多个基本模块的输入侧并联、输出侧串联，实现更大容量、更高输出电压。并且采取集中控制、较高绝缘耐压及分散散热设计，确保变换器实现稳定、可靠运行。针对BFBIC—IPOS系统，进一步分析系统稳定性、均压均流性能、软启动控制性能等关键问题。针对所提出基于BFBIC-IPOS结构的光伏高压直流并网变换器，研制出±10kV／200kW光伏高压直流并网变换器，光伏阵列侧直流电压450～1000V，网侧直流电压±10kV，直流升压比达到20—44．4倍。可实现大功率、高电压、高变比的光伏直流升压变换功能。

应用于柔性直流输电网的光伏直流并网变流器研究

文章研究了光伏发电并入直流电网所需变流设备的拓扑型式,提出了适用的Boost全桥隔离升压拓扑方案,并详细分析了拓扑的工作模态。文章采用等效受控源法对系统进行了小信号动态建模,采用Bode图分析了控制方案的稳定性,研究了系统启动时对电容充电容易造成电感饱和进而损坏的问题,提出利用光伏系统对电容充电的方案,设计了分段阶梯充电的控制方法。最后搭建了10 kW的样机平台,对拓扑方案和控制策略进行了试验验证。文章对研究大容量新能源发电并入高压直流电网以及中、小功率交直流混合电网组网具有重要的参考价值。

基于Boost隔离升压拓扑的光伏直流并网变流器的设计与实现

研究光伏发电并入直流电网所需变流设备的拓扑型式,提出适用的拓扑方案并详细分析拓扑的工作模态。针对设备应用于高电压等级直流电网的设备扩展问题,提出基于模块化的IPOS的模块连接方案,并确定统一占空比的控制策略。采用等效受控源法对系统进行小信号动态建模,采用伯德图分析控制方案的稳定性,最后搭建10 k W的样机平台,对拓扑方案和控制策略进行实验验证。

孤立电网条件下电压源逆变器并网稳定性研究

重点研究了利用下垂控制策略的电压源型逆变器与孤立电网并联运行时,由功率不平衡引起的系统频率波动对逆变器并网稳定性造成的影响。首先建立了基于电压电流双环控制的逆变器状态空间模型,利用参数敏感度分析方法,证明了电压源逆变器在旋转坐标系下采用比例积分控制器时,其并网电流稳定性几乎不受系统频率波动的影响。在此基础上,采用了一种改进的下垂功率控制器,改善了逆变器与孤立电网并联运行时,其功率调节的动态特性;最后通过仿真验证了所提理论及算法的有效性。

一种基于光/水互补孤立发电系统的新型频率控制策略

针对由光伏电压源型逆变器并联组成的微电网与小型水轮发电机构成的孤立互补发电系统,其频率响应受到水轮机调速器特性的影响,存在调节过程时间长、超调大,存在稳态误差的问题。在现有微电网分层控制策略的基础上,提出了一种新型光伏微电网功率控制策略,通过调节光伏微电网的有功出力,实现了对互补孤立发电系统频率的控制,改善了原发电系统频率调节的动态响应,消除了稳态误差,最后通过仿真验证了所提控制策略的有效性。

基于分层控制的微电网与电网同步控制策略

以分层控制的微电网为对象,针对其在孤岛模式切换为并网模式过程中,微电网公共耦合点(PCC)电压与电网侧电压的幅值与相位的同步问题,建立并网开关两侧基波电压相位差、幅值差与误差电压幅值的关系式,并提出一种基于傅里叶变换的双扰动最小值搜索同步控制策略,可有效消除微电网PCC与电网侧基波电压差异,减小闭合并网开关瞬间对微电网造成的冲击。最终通过仿真和样机实验,验证该算法能有效减小微电网侧与电网侧电压基波分量间的差异,抑制由闭合开关对微电网造成的电流冲击。

超前推进电源标准建设,助力超级数据中心发展

0引言,2020年在国内掀起"新基建"的热潮下,各云计算公司快速推进数据中心建设,配电容量高达100~200MW的超级数据中心开始出现。数据中心的大规模建设推动创新技术快速迭代和推广,以10k V交流输入的直流不间断电源、间接蒸发冷却空调为代表的一大批创新技术应用规模在迅速扩大,研发和推广应用周期不断缩短,技术迭代频率不断提高。