經(jīng)濟型儲能變換器及其在微電網(wǎng)中的應(yīng)用
圖4為同等功率擾動發(fā)生時,投入定功率控制的儲能DG3維持功率平衡的效果,可見,電網(wǎng)電壓頻率僅受較小擾動,隨即恢復(fù)正常。
3.2 三相四開關(guān)儲能定功率控制策略
為了實現(xiàn)控制過程中有功功率和無功功率的解耦控制,定功率控制在d,q坐標系下完成。外部功率環(huán)節(jié)用以計算有功和無功電流參考值,電流調(diào)節(jié)器包含解耦控制,經(jīng)PI閉環(huán)調(diào)節(jié)得到電流idd,idq,再經(jīng)d,q/a,b,c變換還原為三相電流值。對于三相四開關(guān)逆變器,只需a,b兩相參考值即可完成控制。如圖5所示。為了補償直流母線中點電壓不平衡的影響,引入電容電壓差值前饋,修正后的電流參考值再與電源電流反饋構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),生成所需PWM信號S1~S4。
3.3 三相四開關(guān)儲能定功率控制實驗
建立了1 kW小功率三相四開關(guān)儲能變換器樣機,控制芯片采用TMS320F2812 DSC,交流側(cè)相電壓220 V,直流側(cè)使用48 V蓄電池,n=20,直流母線分裂電容均為900μF,網(wǎng)側(cè)電感為10 mH。圖6為設(shè)定儲能輸出有功功率為300 W時逆變器輸出三相電流波形,傳感器10倍變比,實測電流為1.5 A。三相電流對稱,僅含有高次諧波成分??梢妘b與ib波形相位互差180°,功率因數(shù)為-1,儲能只輸出有功功率,無功功率為零。
4 結(jié)論
三相四開關(guān)逆變器是三相六開關(guān)拓撲的簡化,可作為其容錯拓撲,經(jīng)濟性更好;這里提出的拓撲既可滿足儲能裝置低電壓要求,又可簡化電路拓撲和控制,實現(xiàn)簡單;儲能逆變器的快速定功率控制,可維持微電網(wǎng)內(nèi)電壓和頻率的穩(wěn)定。
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