大功率高频PCS启动冲击电流抑制方法研究.pdf

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1、第48卷第6期电力电子技术Vo1．48，No．62014年6月PowerElectronicsJune2014大功率高频PCS启动冲击电流抑制方法研究王跃，董晓，李志刚(1．西安交通大学，陕西西安710049；2．深圳奥特迅电力设备股份有限公司，广东深圳518000)摘要：传统并网变流器使用固定前馈来解决启动冲击电流问题，能量转换系统(PCS)由于直流侧接电池，直流电压范围宽。采用固定前馈无法在全直流电压范围内抑制启动冲击电流。对PCS主电路拓扑、控制方法进行了介绍，提出一种抑制PCS启动冲击电流的方法，仿真和实验证明该方法可有效抑制PCS启动冲击电流。关键词

2、：变流器；能量转换系统；冲击电流中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)06-0043—04StudyofHighpowerHighFrequencyPCSInrushCurrentatStartupSuppressionMethodWANGYue，DONGXiao2，LIZhi-gang2(1．Xi’artJiaotongUnwe~ity，Xi’an710049，China)Abstract：Theconventionaldconverterusesfixedfeedforwardtosolvetheinrushcurren

3、tissuesatstartup．Powerconversionsystem(PCS)duetotheDCsideconnectedbatteries，witllawiderangeofDCvoltage，fixedfeedforwardcalnotsuppressinrushcurrentinthewholeDCvoltagerange．ThePCSmaincircuittopology，controlmethodsareintroduced，amethodforsuppressingtheinrushcurrentatstartupisproposed．S

4、imulationandexperimentalresultsshowthatthemethodcanefectivelysuppresstheinrushcurrentofPCSatstartup．Keywords：converter；powerconversionsystem；inrushcurrentFoundationProject：SupportedbyShenzhenSpecialFundsofBiology，Internet，New-energy，New-materialIndustryDevelopment(N0．JSA201105120623

5、A)1引言在启动时刻直流电压恒定的场合效果良好．但PCS直流侧连接电池，直流电压范围很宽，不同直电池储能系统[1】可广泛应用于分布式发电系流电压需对应不同前馈值。在此针对PCS的特点。统【：】中，使可再生能源的并网发电更加稳定。电池提出一种前馈值实时计算方法．仿真和实验表明该储能系统主要由电网、PCS、电池及其管理系统方法对减小启动时刻交流侧冲击电流效果良好。(BMS)组成。电池及BMS通过PCS与电网交换能量，按实际需要存储或释放能量；PCS作为电网与2PCS主电路拓扑与运行状态电池之间的接口，是电池储能系统的核心，通过设2．1主电路拓扑计PCS的控制策略．

6、可完成电池的充放电管理、图1为PCS主电路拓扑。主要由交流侧LCL滤网侧负荷功率平滑及孤岛运行等功能。波器、IGBT全桥变换器、直流支撑电容及平波电PCS储能变流器是一种并网变流器，并网变流抗器组成。实际设备中同样的滤波效果LCL滤波器在启动并网时控制环路未进入稳态，网侧电流器较L滤波器可使用更少的电感量【．有助于降易出现冲击，过大的冲击电流易触发过流保护，甚低成本，减小设备体积，而低频时LCL滤波器与L至威胁设备安全运行，故抑制并网变流器启动时滤波器特性接近，理论分析时往往忽略LCL滤波冲击电流十分重要。传统并网变流器通过在调制电器的滤波电容，将LCL滤波器

7、简化为L滤波器。压上叠加固定前馈来抑制启动时刻的冲击电、流【，基金项目：深圳市生物、互联网、新能源、新材料产业发展专项资金(JSA20l105120623A)定稿日期：2014—04—24作者简介：王跃(1972一)，男，陕西西安人，副教授，研究方图1PCS主电路拓扑向为电力电子技术在电能质量控制、新能源发电中的应用。Fig．1TopologyofmaincircuitofPCS43第48卷第6期电力电子技术Vo1．48。No．62014年6月PowerElectronicsJune2014PCS直流侧接入储能电池等设备，需对外提供出线，平波电抗器有助于减小直

8、流电流纹波；为保证直流电池与交流电网完