儲(chǔ)能換流器動(dòng)態(tài)過(guò)程分析與前饋控制改進(jìn)策略

謝文強(qiáng), 韓民曉, 曹文遠(yuǎn), 王皓界, 李　蕊

(1. 華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院, 北京市 102206; 2. 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司, 北京市 100192)

0　引言

作為清潔能源利用的一種形式,直流微電網(wǎng)是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)[1-3]。但是受導(dǎo)體截面積、載流量等參數(shù)的限制,直流母線所能承擔(dān)的功率容量有限,無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的微電網(wǎng)負(fù)荷需求,部分學(xué)者提出中低壓直流配電網(wǎng)的解決方案[4-8],其中低壓直流配電網(wǎng)處的敏感負(fù)荷需配以儲(chǔ)能裝置以提高供電可靠性,保證孤網(wǎng)模式下短時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行。由于配電網(wǎng)負(fù)荷的多元化及用電的隨機(jī)性,因此直流母線電壓會(huì)因負(fù)荷的變化而出現(xiàn)波動(dòng),進(jìn)而影響敏感負(fù)荷的供電質(zhì)量。本文就儲(chǔ)能換流器(storage converter,SC)的控制方法展開研究,以實(shí)現(xiàn)對(duì)母線電壓的快速響應(yīng)。

根據(jù)換流器容量、拓?fù)浼翱刂颇繕?biāo)的差異,SC的控制策略也會(huì)不同[9-11]。目前主流的控制分為下垂控制與定電壓控制兩種。文獻(xiàn)[9]基于下垂控制設(shè)計(jì)了一種經(jīng)濟(jì)最優(yōu)控制策略,通過(guò)修改下垂系數(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行成本的最小化。文獻(xiàn)[10]基于低帶寬通信設(shè)計(jì)了一種下垂控制策略,以實(shí)現(xiàn)直流微電網(wǎng)的定電壓恢復(fù)與均流控制;但是在穩(wěn)態(tài)情況下會(huì)存在電壓偏差，影響供電質(zhì)量,因此對(duì)于容量相對(duì)較小的敏感負(fù)荷區(qū),應(yīng)優(yōu)先選用定電壓控制。對(duì)于單臺(tái)SC運(yùn)行的工況,基本的定電壓控制相對(duì)簡(jiǎn)單,但是如何提高控制器對(duì)負(fù)載電流的響應(yīng)速度、減小電壓恢復(fù)的響應(yīng)時(shí)間是提高SC運(yùn)行性能的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。……