微电网光储系统大功率变流器的研发与应用.pdf

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1、第5O卷第11期电力电子技术Vo1．50，No．1120l6年11月PowerElectronicsNovember2Ol6微电网光储系统大功率变流器的研发与应用许傲然，谷彩连，胡田，冷雪(沈阳工程学院，电力学院，辽宁沈阳110136)摘要：为提高微电网供电可靠性，降低用电成本，光伏发电单元、大容量蓄电池和微电网间需能量交换控制灵活、高效节能的变流器作为核心控制单元。所设计微电网大功率变流器在光伏发电高效并网基础上实现了微电网中多组大容量蓄电池独立控制、微电网系统容量灵活配置及电池组灵活投切。实验结果表明充放电电流准确跟踪指令电流，并网效率超过95％，目

2、前该变流器已成为100kVA微电网光储系统的重要组成部分。关键词：变流器；电池储能系统；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(2016)11-0045—03Micro-gridOpticalStorageSystemResearchandDevelopmentandApplicationoflIighPowerConverterXUAo．ran，GUCai—lian。HUTian。LENGXue(ShenyangInstituteofEngineering，Shenyang110136，China)Abst

3、ract：InordertOimprovethereliabilityofpowersupplymicro-grid，reduceelectricitycosts，photovoltaicceUs，energyisneededbetweenthelarge-capacitybatteryandmicro-gridflexibleexchangecontrol，energyeficientconverterasthecorecontrolunit．Thedesignedmicro一dpowerconverterbasedonphotovoltaicefic

4、iencyonthesndtoachieveamoreindependentmicrogridcontrolgrouphigh-capacitybattery，micro—gIidsystemcapacityandflexibleconfigurationandflexibleswitchingthebatterypack．Theexperimentalresultsshowthatchargeanddischargecurrenttoaccuratelytrackthecurrentinstruction，andneteficiencyofmoreth

5、an95％，hasnowbecomemicro100kVAimportantpartofthenetworkofopticalstoragesystems．Keywords：converter；batteryenergystoragesystem；powerconversionsystem；droopcontrolFoundationProject：SupportedbySpecialFundsforKeyLaboratoryofLiaoningProvince(N0．F16一O91—1-0o)1引言DC／DC变换器PWM墨沉器1m。．‘—l1r一‘一一

6、一一一’’一一。_微电网光储系统目前在并网技术上已相对成‘r-IjJJ●熟。所面临的主要问题为大功率蓄电池组的独立Il充放电控制，灵活投切系统自由配置系统容量，以=及通过最佳的控制方式延长系统储能设备的寿命J和发挥最优的能效【”。所研发的微电网大功率光Il=占J储变流器采用多级拓扑在储能设备控制中实现多图1多级型储能变流器拓扑结构组蓄电池组的单独控制。通过投切自由配置容量。Fig．1DoublestageenergystorageconvertertypicaltopologyDC／DC变换器采用下垂控制。克服了传统恒流控制和定直流母线电压控制中离网工作

7、时无法建立传统单级型储能变流器拓扑结构重点解决了中间直流电压和充放电电压不可控问题。系统并网问题。但由于其结构限制，系统的容量不2光储变流器多级拓扑结构能根据供电情况实时改变。蓄电池组输出电压不稳定，均流特性较差【2J。针对上述问题，在此设计了大所研发的微电网大功率光储变流器采用多级功率光储变流器．通过多级拓扑结构实现多组蓄电拓扑，如图1所示。池独立控制、系统容量自由配置及根据实际情况投切电池组[3】。变流器具体硬件结构由l5个并联双基金项目：辽宁省重点实验室专项经费(F16—091—1—00)定稿日期：2016—1O一08向DC／DC变换器和1个脉宽调

8、制(PWM)变流器作者简介：许傲然(1983一)，男，吉林通化人，博士，讲师，组