基于混合儲(chǔ)能的配電系統(tǒng)電子電力變壓器研究.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，負(fù)荷種類和電源形式發(fā)生了深刻變化，用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來(lái)越高。電子電力變壓器作為一種新型的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，從功能上對(duì)變壓器進(jìn)行了革新，能夠改善配電電能質(zhì)量。但是，電子電力變壓器不存在專門的能量存儲(chǔ)單元，無(wú)法對(duì)電網(wǎng)中的供電中斷和電壓跌落做出補(bǔ)償。而供電中斷和電壓跌落已經(jīng)被認(rèn)為是影響許多電力設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行的最嚴(yán)重的動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題。因此，對(duì)應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)的電子電力變壓器進(jìn)行研究，對(duì)提高供電可靠性，保證用電設(shè)備的

2、安全、穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。
　　首先，對(duì)配電電子電力變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行闡述，結(jié)合現(xiàn)代電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的電能質(zhì)量問題，分析其在配電系統(tǒng)中應(yīng)用的特點(diǎn)和對(duì)電能質(zhì)量的調(diào)節(jié)與控制能力，指出其無(wú)法應(yīng)對(duì)供電中斷和電壓跌落的不足。在分析三相VSC(Voltage SourceConverter，電壓源變換器)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了AC/DC/AC三級(jí)式電子電力變壓器的數(shù)學(xué)模型并針對(duì)每一級(jí)設(shè)計(jì)了控制策略，通過(guò)仿真驗(yàn)證了各級(jí)的性能。

3、>　　然后，結(jié)合蓄電池和超級(jí)電容的特點(diǎn)，對(duì)兩種儲(chǔ)能設(shè)備采取優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用到電子電力變壓器中，研究混合儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)電壓中斷和電壓深度跌落的補(bǔ)償作用。針對(duì)在電子電力變壓器中的具體應(yīng)用，詳細(xì)分析了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作模式，設(shè)計(jì)了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理策略。對(duì)于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中能量管理的關(guān)鍵—雙向直流變換器，詳細(xì)推導(dǎo)了其在Buck和Boost兩種模式下的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合其不同的工作模式，對(duì)蓄電池和超級(jí)電容雙向直流變換器的控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)

4、。
　　最后，在不同供電中斷和電壓跌落持續(xù)時(shí)間條件下，考慮負(fù)載對(duì)能量的需求，對(duì)儲(chǔ)能容量進(jìn)行了設(shè)計(jì)。利用Simulink仿真軟件搭建基于蓄電池超級(jí)電容混合儲(chǔ)能的電子電力變壓器仿真模型，分別對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行、電網(wǎng)電壓中斷和電壓跌落三種工況進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的電子電力變壓器具有良好的性能，作為配電應(yīng)用，能夠滿足敏感負(fù)荷對(duì)高質(zhì)量電能的需要。通過(guò)對(duì)蓄電池和超級(jí)電容進(jìn)行靈活控制，蓄電池的充放電過(guò)程得到了優(yōu)化。與無(wú)儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的電子電力變壓器相