釩流電池儲能并網變換器及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、由于世界能源短缺，太陽能、風能等分布式發(fā)電技術應用越來越廣泛，然而分布式發(fā)電具有間歇性、波動性等缺點，分布式發(fā)電并網會對電網造成不利影響。采用電池儲能技術，可以改善分布式電源的功率輸出特性，有效解決分布式發(fā)電并網所帶來的問題。儲能并網變換器作為儲能系統(tǒng)中的關鍵部分，其控制系統(tǒng)平臺的設計直接關系到整個儲能系統(tǒng)的可靠性、精確性以及響應速度。
　　由于釩液流電池具有使用壽命長等優(yōu)點，以釩液流電池作為儲能裝置。分析了釩液流電池的工作機理，

2、以系統(tǒng)等效損耗模型為基礎，建立了基于PSCAD/EMTDC的釩液流電池仿真模型，并以此對釩液流電池的伏安特性、充放電特性以及能量效率作出了分析，為研究合適的變換器控制策略提供了依據(jù)。
　　根據(jù)實際需求，采用三級式拓撲結構，第一級為工頻變壓器，第二級采用LC濾波器的PWM整流器，第三級為單相半橋BUCK/BOOST電路，并以此建立了儲能并網變化器的數(shù)學模型。采用了在兩相靜止坐標系下基于準比例諧振控制器的準直接功率控制方法，省去了旋轉

3、坐標變換，實現(xiàn)了對電流信號的無差調節(jié)，功率的快速跟蹤，以及諧波電流的有效抑制，減少了濾波電感的體積，節(jié)約了成本;增加了電容電流的補償環(huán)節(jié)，避免了流過濾波電容的基波電流對電網電流的影響，提高了功率因數(shù)。離網控制方法采用雙閉環(huán)控制，電壓外環(huán)采用準比例諧振控制器，電流內環(huán)采用電感電流反饋和負載電流前饋相結合的控制方法，實現(xiàn)了對輸出電壓的無差調節(jié)，實現(xiàn)了對電感電流的限制，并提高了抗負載電流擾動的能力。搭建了仿真模型對整個儲能系統(tǒng)進行了仿真分析。