电池储能双向变流器的研制.pdf

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1、第48卷第11期电力电子技术Vo1．48，No．112014年11月PowerElectronicsNovember2014电池储能双向变流器的研制陈强，杨志超，章心因，任浩翰(1．南京工程学院，电力工程学院，江苏南京211167；2．上海绿色环保能源有限公司，上海200090)摘要：介绍了储能变流器的控制系统和主电路构成，并给出了三相变流器的数学模型。为有效消除干扰和谐波对电网锁相的影响，提出了基于离散傅里叶变换的闭环锁相控制方式。通过并网有功控制实现恒流充放电、恒压充电、限压放电等多种充放电模式，并可实现无功控制。并网控制采用PI控制和重复控制相结合的复合控制，实现周期性扰动的无静差调节，

2、有效抑制并网电流谐波提高电能质量。研制了一台应用于光储系统的20kW实验样机，通过实验对所提出的控制方法进行了验证。关键词：变流器；闭环锁相控制方式：复合控制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2014)11-0057—03DevelopmentofBatteryEnergyStorageBi-directionalConverterCHENQiang，YANGZhi—chao，ZHANGXin—yin，RENHao-han(1．NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China)Abstract：Thecontrols

3、ystemandmaincircuitofpowerconversionsystemaregivenandthemathematicalmodelofthree-phaseconverterisbuilt．Inordertoeliminatetheefectsofinterferenceandharmonicstopowergridphaselockefectively，theclosed—loopphase—lockedcontrolmethodbasedondiscreteFouriertransformisadopted．Constantcurrentcharginganddischar

4、ging，constantvoltagecharging，andlimitingvoltagedischargingarerealizedbyactivepowercontrolandreactivepowercontrolcanberealized．ThecompoundcontrolofPIcontrolandrepetitivecontrollerisappliedtogrid—connectedcontroltorealizethezero—errorcontro1．A20kWprototypeisdesignedwhichappliedtoenergystoragesystemand

5、thecontrolmethodisverifiedbytheexperiment．Keywords：converter；closed—loopphase—lockedcontrolmethod；compoundcontrolFoundationProject：SupposedbyScienceFoundationofNanjingInsitituteofTechnology(No．YKJ201315)；NaturalScienceFoundmionofEducationDepa~mentofJiangsuProvince(No．12KJB470006，13KJB470006)1引言2系统构成

6、风电、太阳能等可再生能源发电具有随机性系统由控制系统和主电路构成。主电路如图1和间歇性．其规模化发展必然会对电网调峰和系所示，其为三相全桥电路，四象限运行，通过可控统安全运行带来影响。整流和逆变实现电能的双向流动。为直流电储能系统可以解决新能源电网的不友好特源，c为直流母线电容，：为交流侧并网电感，e，性。实现新能源发电的平滑输出．使大规模风电及e，e为三相电网的相电压。功率电路采用IGBT半太阳能发电方便可靠地并入常规电网[1-2】。储能系桥模块FF150R12RT4和双通道SCALE一2驱动核统由储能变流器，电池及电池管理系统等组成。储2SC0108T．LC滤波器结合变压器漏感构成LCL低

7、能变流器是电网与电能存储设备之间的纽带．它通滤波器，能有效抑制变流器高频开关频率输出肩负着向蓄电池充电和将蓄电池电能回馈电网的的电流谐波。作用，此处给出了储能变流器的结构．并从功率电三厶路和控制策略对储能变流器的实现进行了阐述。jJCi：at基金项目：南京工程学院校级科研基金项目(YKJ201315)；江苏教育厅自然科学基金项目(12KJB470006，13l(JB4700O6)J占J铸定稿日期：