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技术丨交直流混合配电网的运行模式和协调控制方法

2016-09-29 14:41来源:供用电杂志作者:张学 等关键词:配电网交流配电网交直流混合配电网收藏点赞

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2.2.2蓄电池储能系统的控制策略

蓄电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的控制框图见图3。图中:和Udcb分别为BESS输出端直流电压参考值和实际值;kpb为下垂系数;idcb为储能系统输出直流电流;和Ib分别为蓄电池内环电流指令值和实际值;Pbmax和Pbmin分别为储能系统输出功率最大值和最小值;gb为储能系统的驱动信号。

图3蓄电池储能系统的控制结构

储能系统包括直流下垂控制和停止控制。在正常运行情况下,多端互联变换器负责控制直流母线电压,而储能系统此时处于停止模式,设置电流指令值为0,通过闭环控制使得实际输出电流为零。在交流侧发生三相短路故障时,保护装置跳闸隔离故障区域,由于互联装置的交流侧失去外部电网的电压和频率支撑,因此需要调整互联装置的控制策略使其切换到CVCF控制,此时需要通过直流网络向交流网络提供功率支持,蓄电池储能系统由停止模式切换到直流下垂控制模式,维持直流电压在允许范围内。

2.2.3光伏发电系统控制策略

光伏发电系统的控制框图见图4,图中:和Udcv分别为光伏发电系统输出端直流电压参考值和实际值;kpv为下垂系数;idcv为光伏系统输出直流电流;和Iv分别为内环电流指令值和实际值;Ivmax和Ivmin分别为输出电流最大值和最小值;Upv和Ipv分别为光伏电池板输出电压和电流;gpv为光伏发电系统的驱动信号。

图4光伏发电系统的控制框图

光伏发电系统主要包括MPPT控制和直流下垂控制。MPPT方法采用扰动观察法,通过检测电池电压和电流送入MPPT模块得到占空比,直接控制升压变换器开关管,实现最大功率跟踪。直流下垂控制主要应用于蓄电池SOC达到上限时,将光伏发电单元切换到直流下垂控制,实现降功率运行。

3.仿真验证和分析

为了验证所提出控制算法的有效性,采用Maltab/Simulink仿真软件进行仿真研究,系统结构见图1。设置三端互联变换器额定功率为60kW;交流电压为380V/50Hz;直流母线电压为800V;三端柔性互联装置的交流侧负载之和为90kW,其中重要负荷为30kW、非重要负荷为60kW,且分布对称;直流负载为45kW,其中重要负荷为15kW、非重要负荷为30kW;2个光伏发电系统的额定功率为30kW;为了保证重要负荷不间断供电,储能系统额定功率为60kW,蓄电池容量为40Ah。

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原标题:交直流混合配电网的运行模式和协调控制方法
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