基于LCL滤波器的双向储能变流器研究

为了在中/大型功率并网系统中引入更具优势的LCL滤波器,必须采用特殊的控制策略对LCL滤波器引入的谐振峰加以抑制。从节省双向储能变流器系统成本的角度,提出了一种基于滤波电容电流内环、并网电流外环的双环控制策略。从主电路的参数设计、控制器的参数设计、控制器的性能分析3个方面对策略进行了详细的阐述,并给出了先内环后外环的参数设计方法。搭建了一台50 kW的双向储能变流器作为试验样机,通过实验证明了所提控制策略不仅可以保证LCL滤波器稳定工作,而且可以减小并网电流谐波。

单相并网储能双向变流器线性时间周期模型的稳定性分析

针对传统线性时不变模型无法描述储能双向变流器多频次谐波间交互耦合现象的问题,提出了一种单相并网储能双向变流器的线性时间周期模型,并进行稳定性分析。基于线性时间周期理论对单相并网储能双向变流器进行建模,得到非线性时间周期模型;围绕周期轨道将该模型线性化,得到储能双向变流器的线性时间周期时域模型;通过傅里叶展开推出了储能双向变流器的线性时间周期频域模型;利用李雅普诺夫第一方法分析比例积分控制器在不同参数下的储能双向变流器小信号模型的稳定性及稳定边界。MATLAB/Simulink仿真实验结果表明:建立的单相并网储能双向变流器的线性时间周期模型具有准确性和稳定性,稳定性边界正确。

两级变换模块化储能变流器样机研制

为了使风电、光伏等新能源能够平滑输出发电并网,研制了两级变换模块化的双向并网储能变流器。500 kVA两级变换模块化的双向并网储能变流器为DC/DC、DC/AC两级变换系统结构,采用双向高频PWM控制技术,且功率和电流都采用双闭环控制,以达到高质量调节有功、无功输出的目的。详细介绍了系统构成及其工作原理,并对储能变流器的控制策略和数字模型进行研究,讨论了驱动和保护电路。在此基础上,研制了一台500 kVA/380 V两级变换模块化的双向并网储能变流器样机,进行了相应的试验研究。试验结果表明,所研制的两级变换模块化的双向并网储能变流器能够实现并网运行有功、无功调节输出,系统具有良好的调节功率输出特性。

采用孤岛检测优化策略的SiC双向PCS设计

目前,高电压和高频率已成为双向储能变流器(PCS)的发展趋势,因此碳化硅(SiC)器件的应用在双向PCS中越来越广泛。为了在中小功率双向PCS中实现孤岛保护,针对频率扰动法在检测过程中导致并网谐波增大的问题,采用T型三电平拓扑,基于线电压的DSOGI锁相环,以及并网电流正负序分离控制策略设计PCS。同时,提出一种孤岛检测优化策略,有效减少并网电流谐波含量,并可以在规定时间内检测出孤岛效应而进行保护。最后完成1台双向PCS样机,验证了优化控制策略正确有效。

基于碳化硅的双向PCS设计

随着双向储能变流器(PCS)朝着高电压、高效率的趋势发展,SiC器件在双向PCS中开始应用。SiC的PCS主电路拓扑采用可以有效降低并网电流谐波的T型三电平逆变电路。针对SiC器件开关频率高,基于相电压采样的锁相控制比较容易受干扰,以及电网不平衡时容易影响系统稳定性,提出基于线电压采样的锁相环以及相应的并网电流正负序分离控制策略。最后,搭建了1台基于SiC的10 kW双向PCS实验样机,样机性能良好,运行稳定可靠,实验验证所设计方案和控制策略正确有效。

基于ETAP的液流电池储能电站的谐波分析与抑制

液流电池储能电站应用了大量的双向储能变流器、变频器和动力不间断电源装置,这些电力电子装置运行时会产生谐波电流。通过ETAP建立分析模型,对谐波进行分析与研究,计算母线电压畸变率和回路电流畸变率,提出在电压畸变率超标的母线段设置有源电力滤波器用于补偿谐波电流,达到抑制谐波的目的。

储能电源系统工程设计与实现

针对中石化黄埔输油站储能项目的需求,设计开发1MW·h储能电源系统。结合项目实际需求优化设计储能系统的结构,根据黄埔当地的峰、谷和平电价规律设置蓄电池在不同工作时段的充放电控制策略,实现了储能电池的最优集成。通过现场调试,验证了该储能系统的安全可靠,经济环保,能够满足实际工作的需求。

储能系统在弹性电网中的应用关键技术研究

为满足人们对于电的复杂需求,现代电力系统愈加庞大,已经基本实现稳定、安全、可靠供电。储能双向变流器作为储能系统和电网之间的重要通道,是电网快速恢复供电技术的关键。在简要分析储能双向变流器结构和工作原理的基础上,搭建储能双向变流器平台,探究储能系统控制技术,为电能的双向流动提供数据支持,试图为智能电网构建奠定基础。