基于双向DC/AC变换器的混合储能系统动态控制策略

针对风电和光伏并网发电系统的功率波动问题,研究了一种基于双向DC/AC变换器的混合储能系统的动态控制策略。对含有超级电容器与蓄电池组的混合储能系统,通过双闭环控制器对变换器内部的电压电流进行控制,把波动变化较快的电流分量分配给超级电容器,由蓄电池来响应波动变化较慢的电流分量。同时,控制系统将超级电容器的电压稳定在预设范围内。基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)对蓄电池的荷电状态(State of Charge,SOC)进行控制,使其SOC值稳定在安全范围内并延长了蓄电池的使用寿命。通过仿真实验,验证了控制方法的有效性。

基于柔性变电站的双向DC/AC变换器关键控制技术综述

基于交直流混合配电技术的柔性变电站是未来配电网发展的一大趋势,柔性变电站因其具备中/低压、交/直流多端接口、具有潮流柔性管控、多形态能源接入、故障限流和隔离等多种功能而受到广泛关注。双向DC/AC变换器是柔性变电站的重要组成部分,可实现低压交直流端口间能量的双向流动。为使双向DC/AC变换器在柔性变电站环境中安全可靠运行,研究双向DC/AC变换器控制策略成为迫切的需求。以张北交直流配电网及柔性变电站示范工程为实例,根据双向DC/AC变换器不同控制目标,从谐波补偿、不平衡电压抑制、多机并联等关键控制技术进行综述,并对基于柔性变电站双向DC/AC变换器控制技术的发展趋势进行探讨,为建设柔性变电站工程提供参考。

双向DC/AC在船舶供电系统中的应用

主要阐述了在船舶供电系统中加入双向DC/AC储能系统的作为应急电源的意义和作用,搭建了实验平台对双向DC/AC的功能进行验证,通过对相关波形的分析指出双向DC/AC储能系统具有快捷、智能以及使用寿命长等优点。

基于双向DC/AC的便携式智能电表复电仪

为了提高智能电表的维护效率和安全性,提出了一种便捷式的智能电表复电仪。该双向DC/AC复电仪由锂电池模块、双向DC/DC变换器以及H桥电路构成。复电仪工作在正向状态时,可以输出不同电压等级的单相交流电为不同类型智能电表充电,复电仪工作在反向状态时,可以为锂电池模块进行恒压充电。此外,对复电仪关键电路参数的设计进行说明,通过仿真并设计实验样机,验证该方案的可行性。

基于三端口双向DC/DC变换器的高增益组合式交直流变换器

储能系统是保证新能源供电系统、微网及大电网安全、稳定、可靠运行的关键。为了应对储能电池电压低对双向交直流变换器电压增益和效率等带来的挑战,提出了一种基于高增益比三端口双向DC/DC变换器的组合式双向交直流变换器。基于交流侧电压周期性波动的特点,利用三端口双向DC/DC变换器同时提供高压母线端口和低压母线端口,使得部分功率仅需经过低电压增益直流变换环节处理,为高增益高效率双向交直流变换提供了有利条件。详细分析了双向组合式交直流变换器的系统架构和工作原理,给出了前后级变换器的调制和控制策略,并分析了组合式交直流变换器的功率传输特性。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。

交直流微电网中变换器级联系统稳定性分析与协同控制

交直流微电网将成为未来配用电系统的重要组成形式,受到广泛的关注。但其中的恒功率负载具有负阻抗特性,容易引发母线电压振荡,不利于系统稳定运行。该文以控制母线电压的源变换器双向DC/DC和控制功率的负载变换器双向DC/AC为研究对象,建立直流变换器级联系统的等效阻抗模型,并进行稳定性分析。研究表明,LC滤波器会增大系统低频段输出阻抗,造成直流母线电压出现输出阻抗峰值频率附近的振荡。对此,该文提出一种协同控制方法,引入电压和功率协同控制,同时调整源变换器的输出阻抗和负载变换器的输入阻抗,从而减少级联系统输出阻抗的幅值并增加输入阻抗的相位,扩大系统的稳定裕度。最后,通过仿真和实验验证该文的分析和所提控制方法的有效性。

张北阿里云数据中心柔性直流输配电系统

阿里数据港张北数据中心是阿里巴巴集团在张北地区云计算基础设施的一个重要基地。数据港所在园区内的用电设备主要包含数据处理服务器、电动汽车和其他用电设备,呈现高耗能和交直流负荷并存的特点。同时,张北地区新能源种类丰富、能源充足,需要探索新型输配电结构,以实现100%清洁能源利用和对数据中心的高效稳定供电。以张北数据中心柔性直流输配电示范工程为例,阐述了基于柔性变电站的直流输配电系统。该系统以柔性变电站为核心建立了交直流混合配电网,实现了新能源以直流电能形式就地消纳与多端口之间不同形式、不同等级的电压高效变换以及交直流负荷的可靠供电。此外,介绍了张北阿里云数据中心柔性直流输配电系统的构成、柔性变电站的组成和基本原理,分析了用于交流负荷供电以及辅助柔性变电站起动的双向DC/AC变流器在系统中的作用及原理,为建设柔性直流输配电系统工程提供参考。