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图12所示的智能直流配用电实验平台主要特点如下:
1)该系统为多端环状结构,直流配用电系统通过两端双向DC-AC变流器与交流电网互联,交/直流系统之间允许存在能量双向流动以相互支撑;
2)每个交直流接口双向DC-AC变流器经电压平衡器后接入双极三线制直流配用电系统,直流母线电压等级正负极间电压为400V;
3)系统中共含有6段直流母线,母线2与母线3,母线5和母线6之间均通过隔离型双向DC-DC变流器作为互联装置,从而实现环状直流微电网柔性互联,其余母线均通过模拟线路相连;
4)每段直流母线均含有5个分布式电源或负荷接入点,可根据实际需求灵活选择分布式电源或负荷等的接入位置,当前直流微电网内含有模拟光伏和模拟储能,均由直流源模拟电源进行模拟,模拟电源和负荷均通过相应DC-DC变流器接入直流微电网内。
图13所示为智能直流微电网实验平台的硬件组成部分,包括相应直流母线、线路、模拟电源及相应分布式电源变流器等装置。基于该平台,可对直流微电网母线电压控制、多源协调控制、多运行模式切换及直流微电网稳定性问题、电压平衡及多直流微电网相互支撑控制等关键技术进行验证,可对电压平衡器、隔离型双向DC-DC变流器、交直流双向DC-AC变流器等直流微电网关键装置进行功能测试。
3.2.2 相关实验验证
1)直流母线电压控制。
直流微电网为直流负荷供电,模拟光伏出力保持在2.5kW左右,暂态情况为模拟电池储能系统通过DC-DC电路从待机模式切换为35A放电控制,由双向DC-AC变流器控制直流母线电压,分别采用常规控制和基于非线性干扰观测器的直流母线电压控制,实验波形见图14(a)、图14(b)。
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