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这类电子变压器被看好 揭其与DER协作操控
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这类电子变压器被看好 揭其与DER协作操控

2021-05-14 10:17:50 来源:电气技术 点击:2368

【哔哥哔特导读】电子变压器这种装置如今在国内也有不少的相关研究,由于其类型繁多,我们今天主要来讲一讲电力电子变压器,近些年来,这类电子变压器被看好,专业人士揭其与DER协作操控的方法,一起来看看。

我国电磁能转换与控制技术研究所(湖南大学)、湖南工业大学电气与信息工程学校的科学研究工作人员涂春鸣、黄红、兰征、孟阳、肖凡,在2019年第12期《电工技术学报》上发文强调,微电网能够合理提高电力网对分布式发电的集中处理工作能力,以电力电子变压器(PET)为动能管理方法关键的新式构造是微电网新的发展趋势。

电子变压器

明确提出一种电力电子变压器与储能融洽运作的微电网控制方法,储能的插口SPWM选用恒压恒频操纵保持微电网工作电压与频率的平稳,电力电子变压器联接微电网的低压沟通交流插口结合虚拟同步电动机操纵,依据储能荷电状态即时调整机械设备的参照输出功率。

储能迅速响应微电网内输出功率起伏,电力电子变压器则根据双重输出功率调整来保持储能容积平稳,另外确保微电网与电力网输出功率的“软性”互换。因为储能和PET另外被控制为电压源型插口,在其中一个发生常见故障时微电网依然能够稳定运作。

微电网运作在这种控制方法下,能够确保间断性分布式发电的较大高效率运用,另外提升微电网运作的可靠性、稳定性和并网民好性。模拟仿真和硬件配置在环半商品试验結果认证了所提控制方法的准确性和实效性。

微电网是充分发挥分布式发电(DistributedEnergyResource,DER)效率的合理方法之一。伴随着微电网技术性的逐步推进和发展趋势,以电力电子变压器(PowerElectronicTransformer,PET)为关键的微电网构造被陆续明确提出,并广受关注。

这类微电网中,一般将DER、电瓶等储能设备及其当地负载通过电力电子变压器出示的低压沟通交流插口连接主电力网,由PET对分布式系统电磁能就地集中处理后盈缺的输出功率开展传送与管理方法,进行输出功率流的积极管控、电能质量分析调整等作用。

根据电力电子器件转换的PET可将主电力网和微电网隔离,完全改进微电网的电能质量分析,完成微电网工作电压频率的局域网基层民主,并对上一级电力网给予支撑点。因为DER负荷率具备偶然性和不确定性,为了更好地提升微电网的运作特性,一般将储能做为调控输出功率起伏的动能缓存设备,与风光等DER协同供电系统,而怎样对电力电子变压器、分布式发电及有关储能设备开展集中控制变成急需解决的难题。

一方面,期待PET做为微电网与主电力网动能的互动插口,可以平滑其传送的输出功率,提高主电力网对间断性分布式系统电磁能的集中处理工作能力;另一方面,在运用储能模块的迅速蓄电池充电工作能力抑止因为净负载振荡造成 的微电网频率起伏的情况下,必须开展有效生产调度,确保储能荷电的情况(StateofCharge,SOC)处在一切正常工作中的地区;其次,当电力电子变压器或储能设备常见故障维修时,其集中控制还应尽量为当地关键负载出示持续、稳定、靠谱的电力供货。

因为PET直流电阶段的隔离作用,微电网等同于一个单独运作的弱电力网系统软件,现阶段科学研究中,单独微电网的系统软件控制方法大概可分成主从关系操纵和对等操纵。主从关系操纵下,一般将PET输出电压操纵为恒压恒频源,储能操纵为输出功率可控性的从电流源。

该控制方法下微电网频率稳定,可靠性高,但因为沒有频率自变量做为PET与储能有功功率输出的分辨指标值,只有根据顶层能量管理系统执行输出功率分派,操纵繁杂且衔接依靠通讯。而且当PET常见故障时,储能变换为主导电压源,必须切换控制对策,不利微电网的稳定运作。

对等操纵关键通过下垂或虚拟同步电动机(VirtualSynchronousGenerator,VSG)技术性完成。参考文献[16]明确提出将PET和储能的插口SPWM选用下垂操纵,全自动依据下垂指数参加输出功率分派。该计划方案课防止单一主电压源常见故障时的转换难题,殊不知原文中并沒有对储能SOC有关操纵开展剖析,且微电网频率自始至终随DER负荷率的起伏而转变。除此之外,为提高系统软件的惯性力减振,减少风光起伏负荷率对主电力网的冲击性,参考文献[17]将VSG技术性结合于PET插口的操纵中,但原文中仍未涉及到与储能的融洽运作。

综合性以上剖析,文中明确提出一种微电网中PET与储能的融洽控制方法。运用回应快速的储能,选用恒压恒频操纵使微电网工作电压频率平稳,PET做为动能核心区,其低压沟通交流插口结合VSG操纵光滑传送输出功率,并根据弱通信开展储能SOC的调整。

根据所提控制方法一方面能够处理微电网频率起伏难题,另外防止储能的过度充电或过放;另一方面,当PET或储能常见故障时,不用切换控制对策,确保了微电网的稳定运作。最终,根据模拟仿真和硬件配置在环半商品试验結果认证了该控制方法的运作实际效果。

结果

文中对于根据电力电子变压器的微电网构造,明确提出一种PET与BESS的融洽控制方法。论述和剖析了该微电网体系结构下PET与BESS融洽运作的基本原理,由此得出了PET和BESS的实际集中控制方式。开展了电力电子变压器仿真和硬件配置在环半商品试验认证,获得下列结果:

1)BESS选用恒压恒频操纵将频率稳定在额定电流,并能迅速响应输出功率起伏,确保微电网有功功率均衡。

2)PET保持了储能容积的平稳,并根据调整SOCref完成对BESS功率的操纵,虚拟同步电动机操纵使PET插口具有同步电动机的虚似惯性力,确保了微电网与电力网输出功率的“软性”互换。

3)当PET或BESS产生常见故障时,微电网能稳定转换至常见故障运作,提升了系统软件运作的稳定性。

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