基于序阻抗的儲能PCS并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著新能源發(fā)電和電動汽車技術的快速發(fā)展，越來越多的電池儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)。儲能變換器(PCS)作為儲能電池組與電網(wǎng)之間的關鍵接口單元，其能否穩(wěn)定運行關系著并網(wǎng)電能質量的優(yōu)劣。傳統(tǒng)的儲能變換器設計忽略了電網(wǎng)阻抗的影響，但實際的電網(wǎng)存在電網(wǎng)阻抗，可能引起諧波振蕩等不穩(wěn)定問題。采用阻抗分析方法可有效分析儲能并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性。
　　論文首先設計了一臺50kW級的儲能變換器，并通過仿真實驗驗證其在理想電網(wǎng)條件下能夠穩(wěn)定工作。然后結合對稱分量

2、法推導了基于序阻抗的三相儲能并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性判據(jù)。介紹了阻抗比禁止區(qū)理論和阻抗標準規(guī)范概念，并給出了一種改進的阻抗比禁止區(qū)，可對儲能并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析提供參考。
　　應用小信號建模技術和諧波線性化方法分別推導鎖相環(huán)和電流環(huán)的小信號模型，并考慮數(shù)字控制延時的影響，最終建立儲能逆變器的正、負序輸出租抗模型。通過仿真測量驗證了數(shù)學模型的正確性。然后對輸出阻抗特性展開分析，分析了鎖相環(huán)、電流控制環(huán)和濾波器對輸出阻抗的影響，加深了對阻

3、抗模型的認識和理解。
　　應用阻抗比判據(jù)分析儲能并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性。分析了不同的電網(wǎng)阻抗條件對儲能并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的影響，并通過仿真實驗驗證了理論分析的正確性。同時討論了影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，分析了電池組SOC和并網(wǎng)功率等級對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。分析了儲能逆變器諧振失穩(wěn)產(chǎn)生的機理和改善其穩(wěn)定性的方法，并介紹了一種無源阻尼諧振抑制策略。給出了鎖相環(huán)參數(shù)優(yōu)化設計方法以抑制諧振，理論分析和仿真實驗表明該方法能有效改善電網(wǎng)阻抗引起的穩(wěn)定性問