帶儲(chǔ)能裝置的模塊化多電平換流器控制策略研究.pdf

1、大規(guī)模風(fēng)電的集中并網(wǎng)會(huì)給接入電力系統(tǒng)帶來功率波動(dòng)和電壓穩(wěn)定性等問題，其有效解決方案是加裝儲(chǔ)能裝置和無功補(bǔ)償裝置，但兩者分別配置會(huì)造成占地面積大、經(jīng)濟(jì)性差等問題，因此本文研究了一種具有四象限補(bǔ)償能力的有功、無功一體化補(bǔ)償裝置，將儲(chǔ)能系統(tǒng)與無功補(bǔ)償裝置相結(jié)合，以兼顧功率波動(dòng)的平抑與電壓的調(diào)節(jié)。一體化補(bǔ)償裝置由模塊化多電平換流器(MMC)和儲(chǔ)能單元構(gòu)成。
　　首先，文中介紹了MMC的運(yùn)行機(jī)理，包括調(diào)制策略和子模塊電容電壓均衡控制策略;分

2、析和對(duì)比了各種儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)于在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)中的應(yīng)用，綜合考慮儲(chǔ)能特性和經(jīng)濟(jì)性等問題選擇鋰電池作為儲(chǔ)能單元，建立了鋰電池仿真模型。
　　其次，在選定了儲(chǔ)能裝置的基礎(chǔ)上，研究?jī)?chǔ)能裝置接入MMC直流側(cè)的方式，分析各接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮控制策略的復(fù)雜性、效率和經(jīng)濟(jì)性等問題，采用直接式DC/DC環(huán)節(jié)將電池并聯(lián)在MMC的子模塊直流側(cè)，給出了DC/DC環(huán)節(jié)的控制策略，建立了帶鋰電池儲(chǔ)能裝置的MMC(MMC-BESS)系統(tǒng)仿真

3、模型。
　　再次，針對(duì)于不同電池子模塊間的荷電狀態(tài)(SOC)不均衡的問題，提出了SOC分級(jí)均衡控制策略;分析了MMC-BESS輸出不同功率情形下的環(huán)流問題，給出了環(huán)流抑制策略;綜合各個(gè)環(huán)節(jié)的控制給出了MMC-BESS的總體控制策略，在PSCAD/EMTDC仿真環(huán)境下搭建了仿真模型，對(duì)控制策略的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，將所建立MMC-BESS應(yīng)用于風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的有功無功需求，給出MMC-BESS的有功和無功