基于混合储能的光伏并网低电压穿越研究

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  首先仿真光伏输出特性,并选用基于PI调节的电导增量法作为Boost系统控制。阐述了由储能电池和超级电容器组成的混合储能系统工作原理,并设计其DC-DC变换器的充放电控制方式。介绍了正常情况下逆变器运行控制策略,当并网点电压对称跌落时,对传统无功控制及电流限幅策略进行改进和细化,有效抑制并网电流增加。在出现低电压故障期间,本文提出了一种对逆变器输入输出的功率差额积分方法以确定混合储能系统所需总容量,保证直流母线电压的稳定。针对并网点电压不对称跌落,对比分析几种常用锁相环,并对自适应陷波器锁相环进行改进,减小了初始时刻的响应波动值;提出不对称故障控制策略,防止逆变器过载同时抑制了负序电流,提高了abcI对称度,同时根据电网对三相电流畸变率和三相不对称度的限制,设计了合适的滤波电感值。在研究逆变器输出有功与电压跌落程度的关系时,本文首次添加了电压跌落持续时间因素对输出有功的影响,当低电压运行时间过长时,设计切除光伏系统。
  最后仿真验证了改进并网逆变器控制策略可实现不同故障的低电压穿越,证明混合储能的直流母线电压稳定性优于单一储能;同时仿真表明相比直流侧脱网切除方式,采用交流侧切除光伏系统方式更有利于降低三相电流畸变率,防止有功倒送,对电网电能质量的提升以及电网稳定性的提高具有重要理论与实际意义。
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