儲(chǔ)能型模塊化多電平變流器的控制策略研究.pdf

1、隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源在電力系統(tǒng)中的占比不斷加大，由此帶來(lái)了電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)和系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)作為目前最好的解決辦法，成為了新能源領(lǐng)域最重要的研究方向之一。模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter，MMC)由于其獨(dú)特的模塊化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開(kāi)關(guān)器件電壓應(yīng)力小、輸出電能質(zhì)量好、故障穿越能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)受到世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注和研究。將儲(chǔ)能技術(shù)和MMC相結(jié)合的儲(chǔ)能型MMC(

2、Energy Storage Modular Multilevel Converter，ESMMC)是近年來(lái)的新興研究領(lǐng)域，本文圍繞儲(chǔ)能型MMC開(kāi)展了以下研究:
　　首先，通過(guò)介紹和對(duì)比儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能單元接入MMC的方式的研究現(xiàn)狀，在考慮控制系統(tǒng)復(fù)雜度，經(jīng)濟(jì)性，可靠性的基礎(chǔ)上，本文選擇了電池儲(chǔ)能作為儲(chǔ)能單元，通過(guò)DC/DC變換器接入子模塊直流側(cè)的方式。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能型MMC電路拓?fù)浜推涔ぷ髟淼姆治?，推?dǎo)了直流側(cè)、交流側(cè)、相橋臂間與上

3、下橋臂間的功率關(guān)系，分析了儲(chǔ)能型橋臂電流中的各電流成分對(duì)各部分功率的影響，分別得到了橋臂電流中影響交直流側(cè)電流輸出的電流分量、影響相橋臂間功率交換的電流分量和上下橋臂間功率交換的電流分量，為控制策略設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，利用儲(chǔ)能子模塊開(kāi)關(guān)函數(shù)建立了穩(wěn)態(tài)工況下的儲(chǔ)能型MMC小信號(hào)模型，得到了橋臂電壓的傳遞函數(shù)。在此基礎(chǔ)上利用橋臂電流中的各電流分量設(shè)計(jì)了包括儲(chǔ)能子模塊DC/DC控制策略在內(nèi)的儲(chǔ)能型MMC綜合控制策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)