【摘要】：微網儲能系統(tǒng)為分布式電源引入儲能環(huán)節(jié),使剛性系統(tǒng)轉變?yōu)槿嵝韵到y(tǒng),提高了分布式電源運行的靈活性和穩(wěn)定性。而儲能變流器作為儲能裝置與微網系統(tǒng)乃至大電網之間的關鍵接口設備,在并離網以及電網故障等場景下,其控制策略具有重要意義,關系著整個系統(tǒng)的運行性能。本文調研了微電網以及儲能變流器的研究現(xiàn)狀,對儲能變流器的應用場景進行了歸納總結,在此基礎上對平滑切換、孤島檢測以及故障穿越問題進行了研究,主要工作及創(chuàng)新點如下:(1)建立儲能變流器的數學模型,給出了一種電流下垂控制的儲能變流器控制方法,通過建立小信號模型,分析其關鍵參數對系統(tǒng)性能的影響,給出了相關參數的設計依據。(2)基于預同步控制的并離網平滑切換以及基于支持向量機的被動式孤島檢測方法研究。首先分析了傳統(tǒng)的基于控制模式切換的并離網切換方法存在的局限性,在電流下垂的基礎上提出一種改進的預同步控制策略,通過對電網電壓兩個旋轉坐標量的無差跟蹤,實現(xiàn)儲能變流器由孤島運行模式向并網運行模式的平滑切換;然后分析了非計劃孤島的特性以及檢測原理,為避免主動式檢測方法對電能質量的影響,提出一種基于支持向量機的被動式孤島檢測方法,以公共連接點的電壓和變流器輸出電流諧波以及比值作為特征變量建立分類模型實現(xiàn)對并網和孤島的判斷,并且通過遺傳算法優(yōu)化支持向量機的參數,可以有效的識別孤島。(3)基于功角滯環(huán)的儲能變流器故障穿越控制。針對并網運行時的電網故障問題,詳細分析了功率下垂和電流下垂的故障特性,基于電流下垂提出了一種功角滯環(huán)的故障穿越控制,在故障時將功角保持在故障前穩(wěn)態(tài)值的一定范圍內,使其平穩(wěn)度過故障暫態(tài)階段,且能夠在故障清除時快速恢復到故障前的狀態(tài),同時由于電流下垂優(yōu)越的故障特性避免了故障時輸出有功電流的過流現(xiàn)象,并且按照故障穿越要求提供無功支撐。(4)搭建了儲能系統(tǒng)實驗平臺,對實驗平臺的拓撲結構及功能進行了描述,在此平臺上,對文中所提的電流下垂并聯(lián)運行、模式切換以及故障穿越控制進行了實驗驗證。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM46
【圖文】：

第五章 儲能平臺設計及實驗研究第五章 儲能平臺設計及實驗研究本章首先介紹儲能系統(tǒng)實驗平臺的設計，主要包括系統(tǒng)的拓撲結構和關鍵設備的功能以及 EtherCAT 的相關技術，然后基于此實驗平臺對所研究課題中的控制策略等進行驗證，如儲能變流器的并機均流、并離網無縫切換及故障穿越實驗，進一步驗證了所提控制策略的準確性，文中將給出詳細的實驗過程。5.1 儲能系統(tǒng)實驗平臺儲能系統(tǒng)實驗平臺主要包括三臺儲能變流器、三組電池、一組負荷及智能網關和 MGCC 中央控制層，儲能變流器交流側共交流母線并聯(lián)運行，每臺變流器均有本地運行和遠程調度運行模式。試驗平臺的拓撲結構圖如圖 5.1 所示

圖 5.2 儲能系統(tǒng)實驗平臺Fig 5.2 Energy storage system experimental platform5.1.1 儲能變流器儲能變流器采用 100kVA 的三相雙向變流器，可以實現(xiàn)整流和逆變功能，變流器的結構圖如圖 5.3 所示，主要包括了驅動電路、調理電路和控制器等部分。 變壓器DY11直流電源 Y采樣調理電路流母線交驅動電路K

合肥工業(yè)大學碩士學位論文據鏈路層之間的協(xié)議，ET1100 與應用層包括兩種通訊模式，串行通信分別是基于 IO 端口和基于 SPI 端口來實現(xiàn)的，信端口來實現(xiàn)，考慮到實驗中對中間數據的監(jiān)控以及指令算法對于數據傳輸的快速性及實時性的要求，本實驗平臺站選用的是倍福公司的 CX5130 工控機，在 PC 系統(tǒng)上，使inCAT3軟件作為開發(fā)工具，TwinCAT3支持多種的編程語形圖、ST 語言等，同時可以結合 C++實現(xiàn)可視化編程。

【參考文獻】

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本文編號：2773239