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文献[6]基于混合储能系统提出一种风电波动功率的平抑方法,针对随机风电波动功率分解后的特性使蓄电池和超级电容器承担不同类型波动功率平抑的任务,充分发挥二者的储能优势。
针对混合储能应用,本文首先提出一种HESS结构,通过两级功率变换单元接入微电网,可以配合包括风、光在内的任意分布式发电单元;其次,在上述HESS结构的基础上,提出两级解耦控制策略:
①前级DC-DC采用对等式并行双环控制结构,并行双环冗余控制直流母线,提高控制性能,在交流功率前馈的配合下达到功率分流的运行效果,同时保证直流母线电压的稳定;
②后级DC-AC采用双同步坐标系正、负序解耦控制结构,内环为电流控制,外环为直接瞬时功率控制或者输出电压控制,使得系统能够支持微电网的多种运行工况。此外,通过对AC侧的灵活控制还可以增强微电网接入电网的友好性,提高对电网的故障穿越能力。
图1 HESS基本结构
结论
本文提出用于微电网HESS的双级式变流器协调控制策略及控制器参数设计,通过DC侧对等式电压解耦控制及交流功率前馈补偿方法,完成稳、动态功率的分流控制;通过AC侧双同步坐标系双解耦控制,提高了AC侧功率控制的灵活性和变换器运行性能。
整体系统的协调控制提高了HESS的动态响应性能和UC的使用效率。仿真和实验结果表明:
1)协调控制策略能够快速响应交流侧功率的波动,有效抑制了母线电压波动。
2)协调控制策略能够维持UC端压水平,有效解决了UC能量密度有限的问题,提高UC利用率,同时降低了电池放电速率。
3)网侧变换器控制器能够准确、快速地跟踪不平衡电流。
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