组合级联式兆瓦级功率调节装置协调控制策略
发布时间:2018-03-06 01:13
本文选题:功率转换系统 切入点:隔离型半桥DC/DC变换器 出处:《电力自动化设备》2014年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:提出了一种新型组合级联式兆瓦级功率转换系统(PCS)的拓扑结构,它由电池组、隔离型半桥DC/DC变换器和级联式H桥DC/AC变换器组合而成。首先对所选用的隔离型半桥DC/DC变换器的基本原理、电压增益和功率传输特性进行了分析。在此基础上,重点研究了2种变换器的协调控制策略:为实现装置的双向功率交换,DC/DC侧采用移相控制,DC/AC侧采用双环控制;为确保直流侧电容电压恒定,DC/DC侧采用占空比控制,DC/AC侧采用全局直流电压控制;为提高装置响应速度和改善直流侧电容电压品质,将电网侧的实时功率指令前馈给DC/DC侧;为改善装置的启动特性,提出了一种软启动控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下建立了基于锂电池储能的PCS模型,应用所提出的一整套协调控制策略,对装置的启动过程、正常调节工况、电池组容量和荷电状态不同等工况进行了仿真。结果表明该装置在所提出控制策略下具有较宽的电压匹配能力,电池状态适应能力强,且控制的响应速度较快,能实现大容量储能和双向大功率调节。
[Abstract]:A new type of combinatorial cascaded megawatt power conversion system (PCS) is proposed, which consists of a battery pack. The isolated half-bridge DC/DC converter and cascaded H-bridge DC/AC converter are combined. Firstly, the basic principle, voltage gain and power transmission characteristics of the isolated half-bridge DC/DC converter are analyzed. Two kinds of coordinated control strategies of DC / DC converter are studied emphatically: in order to realize the bidirectional power exchange, the DC / DC side adopts phase shift control and the DC / AC side adopts double loop control; In order to ensure the constant capacitance voltage of DC / DC side and the duty cycle control of DC / DC side, the DC / AC side adopts global DC voltage control, in order to improve the response speed of the device and improve the quality of DC side capacitance voltage, the real-time power command of the power grid side is fed forward to the DC/DC side. In order to improve the start-up characteristics of the device, a soft start control strategy is proposed. The PCS model based on the energy storage of lithium battery is established in PSCAD/EMTDC environment. The simulation results show that the device has wide voltage matching ability, strong adaptability to cell state, and fast response speed under the proposed control strategy. Large capacity energy storage and two-way high power regulation can be realized.
【作者单位】: 北京交通大学电气工程学院;
【基金】:北京市科技计划课题资助项目(D131104002013003)~~
【分类号】:TM46
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1572691
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