基于双向直流变换器的一种直流储能系统

随着风力发电和光伏发电技术的快速发展,基于电网能量的储能系统开发和研究越来越受到大家的关注,提出了一种双半桥双向直流变换器,并给出了相应的移相控制策略,对正向升压和反向降压两种工作模式下的稳态工作性能进行仿真验证,并设计了实验样机,验证了双半桥双向直流变换器的工作模态及控制策略,仿真及实验结论表明:双半桥双向直流变换器在经历负载突变和输入电压突变过程中,能够快速的恢复稳态,实现微电网的实时调节。

双有源桥直流储能系统软开关优化控制

传统直流储能系统中电容器荷电状态SOC(state of charge)的变化会导致直流变换器两端电压不匹配,使得功率器件无法处在软开关状态,从而增加了开关损耗。通过分析软开关控制与电容器SOC之间的关系,提出一种双有源桥DAB(dual active bridge)直流储能系统软开关优化控制,实现储能系统在充放电过程中,各功率器件始终处在软开关状态,维持直流母线电压稳定,降低功率损耗。该方法将储能电容SOC变化引入DAB移相控制,确定SOC与移相角的定量关系,使直流变换器功率器件满足软开关条件。根据直流母线电压及储能系统充放电特性,设计恒压、恒流充电和恒压及恒功率放电控制方法。仿真与实验验证了所设计软开关优化控制方法的有效性。

基于非线性微分平滑方法的分布式光储直流供电系统电压稳定控制方法

针对光伏发电输出电压的间歇性、随机性问题,提出分布式光储直流供电系统的电压稳定协调控制,实现高可靠性和高品质供电。针对光伏/储能电源输出低电压、大电流,且纹波大特点,提出三相交错并联变流器拓扑,有效抑制光伏输出电压波动。光伏升压变流器设计改进的极值搜索法,实现光伏系统最大功率点跟踪,改善传统算法动态性能。针对光伏输出电压波动问题,储能双向变流器采用电压-电流双环控制策略,采用非线性微分平滑控制方法设计外环电压环,实现系统直流母线电压稳定控制的同时,确保存在负载突变或控制参数摄动的情况下,系统依然能够快速跟踪直流母线电压期望值。结合内环电流环的线性PI控制,实现分布式光储直流供电系统功率平稳,供电可靠。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,所提出的非线性微分平滑控制方法具有结构简单、稳态误差小、系统稳定性好等特点。

基于非线性微分平滑方法的分布式光储直流供电系统电压稳定控制方法

针对光伏发电输出电压的间歇性、随机性问题，提出分布式光储直流供电系统的电压稳定协调控制，实现高可靠性和高品质供电。针对光伏／储能电源输出低电压、大电流，且纹波大特点，提出三相交错并联变流器拓扑，有效抑制光伏输出电压波动。光伏升压变流器设计改进的极值搜索法，实现光伏系统最大功率点跟踪，改善传统算法动态性能。针对光伏输出电压波动问题，储能双向变流器采用电压．电流双环控制策略，采用非线性微分平滑控制方法设计外环电压环，实现系统直流母线电压稳定控制的同时，确保存在负载突变或控制参数摄动的情况下，系统依然能够快速跟踪直流母线电压期望值，结合内环电流环的线性PI控制，实现分布式光储直流供电系统功率平稳，供电可靠。基于Matlab＼Simulink的仿真结果表明，所提出的非线性微分平滑控制方法具有结构简单、稳态误差小、系统稳定性好等特点。