儲(chǔ)能功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中逆變器的控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展,以功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)為接口裝置的儲(chǔ)能系統(tǒng),可接受電力部門的合理調(diào)度,對(duì)電力系統(tǒng)中的功率起到“削峰填谷”的作用;當(dāng)電網(wǎng)掉電時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)可為重要的本地負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的電能供應(yīng)。逆變器是功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的電力電子變換裝置,本文針對(duì)逆變器在各種運(yùn)行模式時(shí)的控制技術(shù)進(jìn)行研究。
　　儲(chǔ)能功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作于并網(wǎng)模式時(shí),為減小系統(tǒng)體積,提高系統(tǒng)對(duì)高頻諧波的抑制能力,常采用LCL型并網(wǎng)逆變器。本文研究了LCL型并網(wǎng)逆變器的

2、并網(wǎng)電流控制技術(shù),以穩(wěn)定裕度為原則,設(shè)計(jì)了并網(wǎng)電流單環(huán)控制器參數(shù),并采用PIR諧振控制器保證并網(wǎng)電流的波形質(zhì)量。為消除LCL型并網(wǎng)系統(tǒng)的諧振峰,常采用并網(wǎng)電流和電容電流雙環(huán)控制法,但這種方法是在連續(xù)域中通過(guò)框圖變換得到的,并沒(méi)有考慮數(shù)字控制中延時(shí)的影響,尤其是PWM信號(hào)生成過(guò)程中常用的一拍滯后,易導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,本文采用基于狀態(tài)觀測(cè)器的雙環(huán)控制方法,較好的補(bǔ)償了數(shù)字系統(tǒng)中的一拍滯后環(huán)節(jié),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　儲(chǔ)能功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)還

3、需要工作于獨(dú)立運(yùn)行模式,本文首先采用了逆變器獨(dú)立運(yùn)行時(shí)常用的電容電壓和電感電流雙環(huán)控制方法,采用阻抗等效法對(duì)雙環(huán)控制的阻尼原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,并在數(shù)字域中進(jìn)行了雙環(huán)控制器的設(shè)計(jì),當(dāng)負(fù)載為線性負(fù)載時(shí),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了較好的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性,但當(dāng)負(fù)載為非線性負(fù)載時(shí),采用雙環(huán)控制的逆變器低頻輸出阻抗過(guò)大,非線性負(fù)載的諧波電流在輸出阻抗上產(chǎn)生的諧波壓降嚴(yán)重惡化了輸出電壓的波形質(zhì)量,對(duì)此,本文采用了基于重復(fù)控制器的雙環(huán)控制法,在雙環(huán)控制的基礎(chǔ)上詳細(xì)設(shè)計(jì)了

4、重復(fù)控制器及其補(bǔ)償器,大大降低了系統(tǒng)帶非線性負(fù)載運(yùn)行時(shí)輸出電壓的波形畸變率。
　　在大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中,為方便系統(tǒng)容量的擴(kuò)展,常采用功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行的逆變器工作于獨(dú)立運(yùn)行模式時(shí),系統(tǒng)要面臨逆變器并聯(lián)所必須的均流問(wèn)題。本文詳細(xì)分析了考慮輸出阻抗和線路阻抗時(shí),系統(tǒng)輸出有功、無(wú)功與d/q軸電壓間的耦合關(guān)系,分析了雙環(huán)控制下逆變系統(tǒng)輸出阻抗特性,并根據(jù)該阻抗性質(zhì),對(duì)輸出有功、無(wú)功與d/q軸電壓間的耦合關(guān)系進(jìn)行解耦,在單臺(tái)逆