帶儲能裝置的模塊化多電平換流器控制策略研究.pdf

1、大規(guī)模風電的集中并網(wǎng)會給接入電力系統(tǒng)帶來功率波動和電壓穩(wěn)定性等問題，其有效解決方案是加裝儲能裝置和無功補償裝置，但兩者分別配置會造成占地面積大、經(jīng)濟性差等問題，因此本文研究了一種具有四象限補償能力的有功、無功一體化補償裝置，將儲能系統(tǒng)與無功補償裝置相結合，以兼顧功率波動的平抑與電壓的調(diào)節(jié)。一體化補償裝置由模塊化多電平換流器(MMC)和儲能單元構成。
　　首先，文中介紹了MMC的運行機理，包括調(diào)制策略和子模塊電容電壓均衡控制策略;分

2、析和對比了各種儲能技術優(yōu)缺點和應用現(xiàn)狀，對于在風電場并網(wǎng)中的應用，綜合考慮儲能特性和經(jīng)濟性等問題選擇鋰電池作為儲能單元，建立了鋰電池仿真模型。
　　其次，在選定了儲能裝置的基礎上，研究儲能裝置接入MMC直流側的方式，分析各接入方式的優(yōu)缺點，綜合考慮控制策略的復雜性、效率和經(jīng)濟性等問題，采用直接式DC/DC環(huán)節(jié)將電池并聯(lián)在MMC的子模塊直流側，給出了DC/DC環(huán)節(jié)的控制策略，建立了帶鋰電池儲能裝置的MMC(MMC-BESS)系統(tǒng)仿真

3、模型。
　　再次，針對于不同電池子模塊間的荷電狀態(tài)(SOC)不均衡的問題，提出了SOC分級均衡控制策略;分析了MMC-BESS輸出不同功率情形下的環(huán)流問題，給出了環(huán)流抑制策略;綜合各個環(huán)節(jié)的控制給出了MMC-BESS的總體控制策略，在PSCAD/EMTDC仿真環(huán)境下搭建了仿真模型，對控制策略的有效性進行了驗證。
　　最后，將所建立MMC-BESS應用于風電場并網(wǎng)，根據(jù)風電場并網(wǎng)的有功無功需求，給出MMC-BESS的有功和無功