一种基于改进型MMC的超级电容对称储能系统

基于模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)的传统分布式超级电容储能系统(distributedsupercapacitor energystoragesystem,DSCESS)储能单元分散,装配维护不便,系统控制复杂。该文在MMC基础上附加两条直流母线,提出一种基于改进型MMC(improved modular multilevel converter,IMMC)的超级电容对称储能系统(symmetricalsupercapacitorenergy storage system,SSCESS),用于简化系统控制并增强动态响应性能。首先分析IMMC-SSCESS工作原理和各端功率传递关系,在其数学模型基础上,重点开展对其子模块电容电压和超级电容荷电状态(state of charge,SOC)均衡控制的研究,最后通过仿真算例对IMMC-SSCESS和传统MMC-DSCESS进行对比验证。结果表明,IMMC-SSCESS在相应控制策略下,能够迅速实现SOC均衡和有效地功率传输,具备良好的工业应用前景。