摘要：新能源并網(wǎng)以及沖擊性負(fù)荷接入易引發(fā)電網(wǎng)功率波動(dòng)，會(huì)對(duì)鄰近發(fā)電機(jī)組及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定構(gòu)成威脅，為此提出一種基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能型模塊化多電平變換器（modular multilevel converter, MMC）的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，利用雙向DC/DC變換器控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過程，并給出相應(yīng)參數(shù)設(shè)計(jì)原則。采用了基于雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)和移相PWM調(diào)制技術(shù)的控制策略，控制超級(jí)電容能量均衡和MMC級(jí)聯(lián)子模塊電容電壓穩(wěn)定，引入能量管理機(jī)制控制MMC和DC/DC變換器的協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中、高壓系統(tǒng)中沖擊性有功變化率的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。搭建了Matlab/Simulink模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該裝置及控制策略的有效性。
結(jié)論：將超級(jí)電容通過雙向DC/DC變換器連接到MMC中組成分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，結(jié)合了超級(jí)電容的儲(chǔ)能優(yōu)點(diǎn)和MMC的在大功率場(chǎng)景應(yīng)用的優(yōu)越性，使之可有效解決中、高壓系統(tǒng)中存在的頻繁有功沖擊問題。本文研究了MMC-SC分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性，給出相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計(jì)原則，并設(shè)計(jì)了針對(duì)裝置穩(wěn)定運(yùn)行的綜合控制策略，研究了MMC及雙向DC/DC變換器間協(xié)同控制方法。仿真結(jié)果表明所提控制策略能有效控制子模塊電容電壓和儲(chǔ)能超級(jí)電容能量穩(wěn)定，并對(duì)電網(wǎng)中存在的快速有功沖擊有很好的實(shí)時(shí)補(bǔ)償效果。
引文信息
李磊, 陶駿, 朱明星, 等. 基于超級(jí)電容儲(chǔ)能型MMC的控制策略[J]. 中國(guó)電力, 2020, 53(11): 15-22.
LI Lei, Jun TAO, ZHU Mingxing, et al. Control strategy for mmc based on super-capacitor energy storage[J]. Electric Power, 2020, 53(11): 15-22.
