超导磁场储能型微网的涡流损耗预测控制研究

微网是现代智能电网的精华,具有经济性、环保性与切换灵活性,但存在涡流损耗状况。系统结合超导磁场储能技术实时预测并控制涡流损耗,首先给出预测控制模型,并通过漏磁场和电网导体损耗测算绕组线圈的涡流损耗;研究预测控制拓扑模型,实验波形,电机震荡状态和微网涡流谐波关联。实验结果表明该技术能提升微网供电稳定性,实时预测和控制涡流损耗。内外环调控能在开关频段、边带和倍频周围产生较大的谐波量,减小涡流损耗,保证运转效率与能量储存。

基于预测控制的微电网SMES系统涡流损耗抑制方法

针对传统PWM调制方法应用于超导磁场储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)系统中造成的涡流损耗问题,本文提出一种基于预测控制的微电网SMES系统涡流损耗抑制方法。首先,建立了SMES系统离散域预测模型,并以VSC网测电流和母线电容电压为状态变量,推导出了SMES系统的价值函数评估方法。进而,对比了PWM调制和预测控制时直流电流谐波分布规律,并对此时超导线圈中存在的涡流损耗加以评估。最后,基于50 k W样机对SMES系统预测控制方法的可行性进行验证分析,得出高幅值谐波分量将产生高涡流损耗的一般性关系,验证了预测控制方法较PWM调制在抑制涡流损耗特性方面的优越性。