百兆瓦电池储能系统的研究
发布时间：2022-01-22 09:27
功率电池是电池储能系统的一大核心部分,为了降低储能成本,可以充分利用近年来已经或即将退役车载功率电池,建立梯次利用的储能电池供应模式。电池储能系统的另一个核心部分是功率转化系统,功率转换系统是能量在储能系统与电网之间流动的桥梁,本文主要对适用于大规模储能的模块化级联H桥结构的功率转化系统结构拓扑与其控制方式进行研究,主要内容包括:研究了模块化级联H桥变流器的结构与工作方式,并对其进行改进,选用三电平全桥变流器的拓扑作为子模块结构拓扑。分析子模块工作原理和三相工作原理。比较各种调制方式,选用适用于级联H桥变流器的载波移相调制原理。载波移相调制方式在多电平输出的结构下,能在控制复杂度与谐波抑制之间达到较好的平衡。调制波生成方式选用直接电流控制原理,可以及时跟踪电网的波动和电池电压变化,动态响应能力较好,能够实现四象限运行。控制方式中加入中性点平衡算法以解决子模块结构中会出现的中性点平衡问题。在MATLAB/SIMULINK中对系统进行仿真实验。接着对子模块的均衡问题进行计算,提出了在考虑均衡算法时,子模块之间电量SOC分布能够满足并网电压要求的边界判别条件,称之为均衡边界条件,并根据典型情...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统电压源型Z源逆变器Fig.1-5TopologyoftraditionalZ-sourceinverter
汽车已经投运市场多年，车载电池的退役工作也逐渐运行需求的退役电池运用在储能系统中可以大大降低了选择模块化级联 H 桥拓扑为百兆瓦储能系统的功率统的拓扑结构与工作原理进行数学建模与计算，为下垫。最后对单相子模块数目进行量化计算。构选择 的单机容量一般在百 KW 级别，三电平 PCS 的单机多电平 PCS 的单机容量可以高至数十 MW 级别。无兆瓦储能系统的要求来说，单台逆变器的容量显然都并联运行。然而，对于直挂电网的系统，并联之后各会形成一个非常复杂的阻抗网络，而且并联越多，阻谐振尖峰，使得系统谐振失稳，甚至谐振停机[26]。有振尖峰出现的原因。 N 个 PCS 直挂电网并联而成的系统拓扑结构近似由下
(c) Ug对 It1的导纳图图 2- 2 三类电压对应的导纳图-2 Three types of admittance diagrams corresponding to the 图中可以看出，s1U ，s 2snU U 和gU 对t1I 的等效尖峰，但是其中存在频率一致的尖峰，在归纳整振尖峰，见下式：2 332111s ts ts t s t s g s t gs t s gss t gs t gL LL L CL L C( L L ) nL L C( L L nL )w wL L C nL L Cw / ( L C )L L ( n )LL C( L ( n )L ) 会随着并联台数 N 的变化而变化；w ，w 和w
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟信号反馈算法的单相PWM整流器DQ电流解耦控制[J]. 刘秉,宋文胜. 中国电机工程学报. 2018(15)
[2]百MW级储能电站用PCS多机并联稳定性分析及其控制策略综述[J]. 李建林,徐少华,惠东. 中国电机工程学报. 2016(15)
[3]适用于大容量储能系统的级联H桥和模块化多电平逆变器分析比较[J]. 曹炜,徐永海,李善颖,吴涛. 电网与清洁能源. 2016(04)
[4]级联H桥储能变换器直流纹波电流的无源与有源抑制策略[J]. 丁明,陈中,张国荣,吴杰,朱灿. 电力自动化设备. 2016(04)
[5]具备直流故障穿越能力的混合MMC可靠性分析和冗余配置方法[J]. 许建中,赵鹏豪,江伟,马巍巍,赵成勇. 中国电机工程学报. 2016(04)
[6]链式储能系统电池侧二次脉动功率的抑制方法[J]. 陈强,李睿,蔡旭. 电工技术学报. 2015(08)
[7]规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示[J]. 胡娟,杨水丽,侯朝勇,许守平,惠东. 电网技术. 2015(04)
[8]蓄电池与超级电容混合储能系统的控制策略[J]. 张纯江,董杰,刘君,贲冰. 电工技术学报. 2014(04)
[9]基波开断下的单相NPC中点不平衡精确控制研究[J]. 林继亮,何英杰,杜思行,刘进军. 电力电子技术. 2013(05)
[10]一种Boost型双向桥式直流变换器的软开关分析[J]. 刘福鑫,潘子周,阮新波. 中国电机工程学报. 2013(03)
硕士论文
[1]2MW/10kV高压级联H桥电池储能系统设计与实现[D]. 曹阳.上海交通大学 2015
[2]级联H桥储能系统研究与设计[D]. 晁刚.上海交通大学 2013
[3]一种用于电池储能的T型三电平能量转换系统研究[D]. 叶辰之.东华大学 2014
本文编号：3601947
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统电压源型Z源逆变器Fig.1-5TopologyoftraditionalZ-sourceinverter
汽车已经投运市场多年，车载电池的退役工作也逐渐运行需求的退役电池运用在储能系统中可以大大降低了选择模块化级联 H 桥拓扑为百兆瓦储能系统的功率统的拓扑结构与工作原理进行数学建模与计算，为下垫。最后对单相子模块数目进行量化计算。构选择 的单机容量一般在百 KW 级别，三电平 PCS 的单机多电平 PCS 的单机容量可以高至数十 MW 级别。无兆瓦储能系统的要求来说，单台逆变器的容量显然都并联运行。然而，对于直挂电网的系统，并联之后各会形成一个非常复杂的阻抗网络，而且并联越多，阻谐振尖峰，使得系统谐振失稳，甚至谐振停机[26]。有振尖峰出现的原因。 N 个 PCS 直挂电网并联而成的系统拓扑结构近似由下
(c) Ug对 It1的导纳图图 2- 2 三类电压对应的导纳图-2 Three types of admittance diagrams corresponding to the 图中可以看出，s1U ，s 2snU U 和gU 对t1I 的等效尖峰，但是其中存在频率一致的尖峰，在归纳整振尖峰，见下式：2 332111s ts ts t s t s g s t gs t s gss t gs t gL LL L CL L C( L L ) nL L C( L L nL )w wL L C nL L Cw / ( L C )L L ( n )LL C( L ( n )L ) 会随着并联台数 N 的变化而变化；w ，w 和w
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟信号反馈算法的单相PWM整流器DQ电流解耦控制[J]. 刘秉,宋文胜. 中国电机工程学报. 2018(15)
[2]百MW级储能电站用PCS多机并联稳定性分析及其控制策略综述[J]. 李建林,徐少华,惠东. 中国电机工程学报. 2016(15)
[3]适用于大容量储能系统的级联H桥和模块化多电平逆变器分析比较[J]. 曹炜,徐永海,李善颖,吴涛. 电网与清洁能源. 2016(04)
[4]级联H桥储能变换器直流纹波电流的无源与有源抑制策略[J]. 丁明,陈中,张国荣,吴杰,朱灿. 电力自动化设备. 2016(04)
[5]具备直流故障穿越能力的混合MMC可靠性分析和冗余配置方法[J]. 许建中,赵鹏豪,江伟,马巍巍,赵成勇. 中国电机工程学报. 2016(04)
[6]链式储能系统电池侧二次脉动功率的抑制方法[J]. 陈强,李睿,蔡旭. 电工技术学报. 2015(08)
[7]规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示[J]. 胡娟,杨水丽,侯朝勇,许守平,惠东. 电网技术. 2015(04)
[8]蓄电池与超级电容混合储能系统的控制策略[J]. 张纯江,董杰,刘君,贲冰. 电工技术学报. 2014(04)
[9]基波开断下的单相NPC中点不平衡精确控制研究[J]. 林继亮,何英杰,杜思行,刘进军. 电力电子技术. 2013(05)
[10]一种Boost型双向桥式直流变换器的软开关分析[J]. 刘福鑫,潘子周,阮新波. 中国电机工程学报. 2013(03)
硕士论文
[1]2MW/10kV高压级联H桥电池储能系统设计与实现[D]. 曹阳.上海交通大学 2015
[2]级联H桥储能系统研究与设计[D]. 晁刚.上海交通大学 2013
[3]一种用于电池储能的T型三电平能量转换系统研究[D]. 叶辰之.东华大学 2014
本文编号：3601947
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