摘要:电网电压不平衡易导致角形链式功率变换系统(power conversion system, PCS)三相输出有功功率不相等,进而加剧相间电池组荷电状态(state-of-charge, SOC)的不均衡。为此,文章提出了基于零序电流的SOC相间均衡控制策略,在电流分相控制的基础上定义零序电流的有功和无功分量,通过比例控制器建立SOC偏差值与零序有功功率的线性对应关系,并据此构造零序电流的有功和无功分量与SOC偏差值的关系矩阵,因此可以根据SOC偏差值求解零序电流以实现SOC相间均衡控制。该方法只需两个SOC偏差值和电网正负序电压幅值即可直接求解零序电流,因此能根据电网不平衡程度实时高效地计算零序电流,从而实现SOC的相间均衡。另外,所有计算量均为直流量,且不存在三角函数等复杂计算,工程实现难度小。同时针对相内SOC均衡和电池二次纹波电流抑制提出了相应控制方法。最后搭建了一台380V/100kW/15kWh的角形高压直挂电池储能系统实验样机,验证了所提控制方法的有效性。
文章目录
0 引言
1 角形链式功率转换系统
1.1 角形链式功率转换系统结构
1.2 角形链式功率转换系统不平衡补偿原理
2 三相不平衡工况下角形PCS的相间SOC均衡控制方法
2.1电流分相控制
2.2 SOC相间均衡控制
2.3 SOC相内均衡
3 基于虚拟阻抗的二次纹波电流抑制方法
3.1 直流侧二次纹波电流产生机理
3.2 基于虚拟阻抗的二次纹波电流抑制方法
4 实验验证
4.1 实验装置参数
4.2 控制策略验证
5 结论
附录A