适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与LVRT策略.pdf

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1、第42卷第10期电力系统保护与控制、，o1．42NO．1O2014年5月16日PowerSystemProtectionandControlMay16，2014适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与LVRT策略刘其辉，葛立坤，郭晓芸(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；2．国家电网客户服务中心南方分中心，江苏南京211100)摘要：为了实现储能装置的功率转换系统(PowerConversionSystem，PCS)在电网发生对称和不对称故障时的低电压穿越LVRT(LowVo1tageRideThrough，LVRT)控制，考虑到目前PCS控制方面的不足之处

2、，通过分析预测电流控制原理，推导一p坐标系中PCS瞬时功率方程，设计了一种电网故障情况下PCS的LVRT控制策略。建立基于PSCAD的84kw储能电池PCS系统，针对电网多类型故障进行仿真；在已有控制策略经过仿真验证之后，又将该策略移植到硬件设施中进行实验。仿真结果表明，该控制策略可以有效实现储能系统的低电压穿越功能。关键词：储能系统；电网故障；功率转换系统；预测电流控制；低电压穿越Alowvoltageridethroughtechnologyadaptingtomulti-gridfaultofbatteryenergystoragesystemLIUQi．hui，GELi

3、kun，GUOXiao．yun2(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．TheSouthernSub-centerofStateGridCustomerServiceCenter,Nanjing211100，China)Abstract：Inordertorealizelowvoltageridethrough(LVRT)bycontrollingthepowerconversionsystem(PCS)ofthee

4、nergystoragedeviceinthesitu~ionofboththebalanceandunbalancegridvoltagefault，consideringtheshortageofpowerconversionsystem(PCS)，andbyanalyzingthepredictivecurrentcontrolprinciple，thispaperderivesPCSinstantaneouspowerequationina—pcoordinatesystemanddesignsastrategytorealizeLVRTfaultcontro1．The

5、nitbuildsasinglebatterymodule(84kW)controlsystembasedonthePSCADtosimulatemultipletypesofgridfault．AftertheexistingcontrolstrNegyissimulatedandverifiedbythesoftwaresimulation，thestrategyistransplantedtothehardwarefacilitiesintheexperiment．Theresultsshowthatthiscontrolstrategycaneffectivelyach

6、ievetheLVRTfunctionintheenergystoragesystem．ThisworkissupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50807012)．Keywords：energystoragesystem(ESS)；gridfault；powerconversionsystem(PCS)；forecastcurrent-controlled；lowvoltageridethrough(LVRT)中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674．3415(2014)10—0096-08进行自

7、我保护，则可能烧坏变流器。因此对PCS低0引言电压穿越(LowVoltageRide．Though，LVRT)研究的随着新能源接入电网所占比例的不断提高，电重要性也日益突出j。网的动态稳定性问题日益突出，增设储能系统目前多种PCS控制策略得到成功应用，这些方(EnergyStorageSystem，ESS)逐渐成为电力系统法均假定电网三相电压完全对称lJ，但实际上ESS提高稳定性的新手段，它能够平滑新能源发电的输一般通过长距离输电线路与系统相连，易受各种电出功率并提高它的调峰能力。ESS中的