微电网大功率储能变流器的研究.pdf

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1、第47卷第l2期电力电子技术Vo1．47．No．122013年l2月PowerElectronicsDecember2013微电网大功率储能变流器的研究王小荣，许傲然，高微，谷彩莲(沈阳工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：在微电网中大功率储能变流器是蓄电池组与电网之间起接口作用的设备。能实现能量双向交换。所研发的储能变流器可实现多组电池的独立控制、系统容量的灵活配置及电池组的灵活投切，结构设计采用多级型拓扑，包含l5个并联的半桥型非隔离双向DC／DC变换器，控制策略设计为并网变流器采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术，DC／DC变换器根据设计环境采用改进下垂控制策略。所设计

2、的大功率储能变流器产品已完成相关下垂控制充放电和满功率并网实验，充、放电电流准确跟踪指令电流，并网效率超过95％，验证了设计的合理性和有效性，是光蓄互补发电系统的重要组成部分。关键词：储能变流器；能量转换系统：下垂控制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)12—0o63—03ResearchontheMicroGridPowerEnergyStorageConverterWANGXiao．rong，XUAo．ran，GA0Wei，GUCai—lian(ShenyangInstituteofEngineering，Shenyang110136，Ch

3、ina)Abstract：Inthemicrogridhighpowerenergystorageconverteristheequipmentwhichhaveinterfacebetweenbatteryandpowergrids，realizestheexchangeofenergy．Theresearchanddevelopmentenergystorageconvertercanrealizeindependentcontrolofmultiplesetsofbattery，systemcapacityofflexibleconfigurationandflexibles

4、witchingforbat—tery，contains15parallelhalf-bridgenon—isolatedbi—directionalDC／DCconverter，gridinverteradoptsSVPWMcontroltechnology，DC／DCconverterusestheimproveddroopcontrolstrategyaccordingtothedesignenvironment．Thepro—posedhighpowerenergystorageconverterhasdonethedroopcontrolcharginganddischa

5、rgingcurrentexperiments，fullpowersndexperiments，charginganddischargingcurrentaccuratelytracktheinstructioncurrent，deficiencyisover95％，therationalityandvalidityofthedesignisverified．Keywords：energystorageconverter；powerconversionsystem；droopcontrol1引言2大功率储能变流器拓扑结构随着微电网技术的兴起，微电网系统是否拥由于单级型储能变流器拓扑

6、结构容量不能随有足够能力接纳各种分布式电源是系统并网效率时改变．储能系统电压输出不稳定，均流特性较的决定性因素。作为储能系统，蓄电池组在微电网差[2]．这里所研发的储能变流器作为光蓄互补系并网技术中的作用十分重要。电池通过能量转换统其中的一部分，需要实现多组电池的独立控制、系统与电网交换能量，按实际情况储存或释放能系统容量的自由配置及根据实际情况投切电池量。能量转换系统起到了电池与电网间连接的接组，故储能变流器设计为多级型拓扑【，包含15个口作用，实现能量在电池与电网间的双向交换。其并联的双向DC／DC变换器和1个PWM变流器，实质是大功率储能变流器f】】。这里研发的储能变与仅含一

7、个DC／AC环节的单级型拓扑相比，多级流器可实现多组蓄电池组的单独控制．通过投切型拓扑多了一个DC／DC环节。自由配置容量。DC／DC变换器采用下垂控制，解图1示出多级型储能变流器拓扑结构，多级决了传统恒流控制和定直流母线电压控制中离网型储能变流器将蓄电池组产生的直流电能先经过工作时无法建立中间直流电压和充、放电电压不DC／DC变换器升压，再供给PWM变流器作为直可控的问题。最后经实验验证了设计的合理性。流侧输入电压．经逆变后输入电网【钔。反之电网产生的交流电能．经过