儲能電站雙向變流器的直接功率控制技術研究.pdf

1、隨著化石能源的減少以及人類對能源需求量的增加，儲能技術逐漸成為各國研究的熱點問題之一。蓄電池儲能是目前發(fā)展相對成熟的儲能技術之一,它不受地理位置的影響。本文對蓄電池充放電控制策略進行研究,并成功應用于500kVA儲能電站樣機中。
　　本文首先介紹了儲能技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析了各種儲能技術的優(yōu)缺點。并針對蓄電池儲能技術,列舉了目前常用的幾種充放電裝置,大部分充放電裝置具有功率因數(shù)低、網(wǎng)側(cè)電流諧波高的缺點。本文中采用PWM雙向變流

2、器,通過一定的控制實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流的正弦化。
　　闡述了PWM雙向變流器四象限運行的工作原理,根據(jù)項目的性能指標要求,選擇三相六橋臂組合式變流器作為拓撲結構,對該拓撲結構分別在三相靜止坐標系、αβ兩相靜止坐標系和dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下建立充放電數(shù)學模型。
　　分析和研究了PWM雙向變流器間接電流控制、直接電流控制和直接功率控制技術。在并網(wǎng)放電模式下,建立了基于電壓定向的直接功率控制下系統(tǒng)的數(shù)學模型，并設計了功率環(huán)控制器參數(shù),對電容

3、消耗的無功功率在控制環(huán)中進行補償，同時針對數(shù)字化大功率并網(wǎng)逆變器啟動時存在沖擊電流的問題進行了分析與研究，改進了控制策略，實現(xiàn)三相電流無沖擊并網(wǎng),并進行了仿真驗證；整流充電模式下,首先采用基于三相靜止坐標系下PI控制對電池進行恒壓恒流充電,根據(jù)數(shù)學模型進行控制器設計，并分析了空載時存在較大無功電流的原因，隨后采用dq坐標系下基于電壓定向的直接功率控制對電池進行充電,分析表明直接功率控制下整流空載不會存在較大的無功電流,對兩種控制方案進行