電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)變換器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著化石能源危機(jī)和環(huán)境問題的加劇，近年來，國(guó)家大力發(fā)展風(fēng)電、太陽能等綠色新能源發(fā)電系統(tǒng)。以風(fēng)電為主的大規(guī)模間歇式電能接入電網(wǎng)，其功率波動(dòng)大，將為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的問題。在風(fēng)電場(chǎng)配置大規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將有效的抑制功率波動(dòng)，是提高風(fēng)電等間歇式電能接入電網(wǎng)穩(wěn)定性的有效方法。因此，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究成為熱點(diǎn)。本文就電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中最關(guān)鍵部分：電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)變換器進(jìn)行研究分析。
　　在分析了風(fēng)電場(chǎng)中電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)變換器

2、的功能需求的基礎(chǔ)上，首先，建立起基于三相電壓型 PWM整流器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確立了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案。分別在三相靜止坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立了并網(wǎng)變換器的數(shù)學(xué)模型。并針對(duì)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)：三相鎖相環(huán)，提出了一種三相軟件鎖相環(huán)的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法。分析了電壓空間矢量（SVPWM）調(diào)制技術(shù)及其在并網(wǎng)變換器中的實(shí)現(xiàn)方法。
　　其次，在控制器設(shè)計(jì)中采用電流前饋解耦控制策略對(duì)變換器有功無功進(jìn)行獨(dú)立控制，并針對(duì)變換器直流電壓恒壓整流、直流

3、電流恒流整流的不同工作模式設(shè)計(jì)了基于PI調(diào)節(jié)器的雙環(huán)控制系統(tǒng)，滿足電池組充電需求。同時(shí)針對(duì)變換器逆變并網(wǎng)模式設(shè)計(jì)基于電網(wǎng)電壓矢量定向的直接電流閉環(huán)的PQ控制系統(tǒng)，滿足電網(wǎng)對(duì)有功無功獨(dú)立調(diào)度的需求。并在MATLAB下進(jìn)行建模仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)變換器控制器設(shè)計(jì)的可行性。
　　然后，針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的特殊應(yīng)用場(chǎng)合，設(shè)計(jì)出一臺(tái)容量為1kVA的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，主要包括主功率電路設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)以及基于DSP的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在樣機(jī)