不平衡电网下储能系统直流纹波分析及抑制策略
2021-03-15余万荣丁宇洁李欢肖小兵田浩蒋泽甫
电气传动 2021年5期
余万荣,丁宇洁,李欢,肖小兵,田浩,蒋泽甫
(1.贵州电网有限责任公司安顺供电局,贵州安顺561000;2.清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,北京100084;3.清华大学电机系北京100084;4.贵州电网有限责任公司电网规划研究中心,贵州 贵阳550003)
近年来,随着资源、环境问题日益严峻以及人们环保意识的增强,基于电力电子变流技术的光伏(photovoltaic,PV)、风电(wind generation,WG)等可再生能源(renewable energy sources,RES)得到了迅速发展,其装机总容量不断上升[1-2]。同时,由上述单元构成的微电网逐渐得到推广、应用。为降低可再生能源发电间歇性、不确定性等对微电网稳定性造成的不利影响[3-4],通常在微电网中配备一定容量的储能装置。根据不同应用环境和应用等级,目前工程中储能主要为采用两电平变流技术的电池储能系统,但基于多电平技术的储能系统正逐渐受到广泛关注和研究[5-7]。
由于微电网容量等级相对较小,因此单相负载或不平衡负载很容易引起微电网的不平衡运行。电网的不平衡严重影响到了微网中变流器的安全可靠运行以及电能质量等[8]。此外,不平衡的负载将在变流器直流母线电流中引入低频纹波分量[9],而文献[10]指出低频纹波电流将会增大燃料电池的瞬时输出功率,这将使燃料电池容量增大,成本增加。且当二次纹波电流超过额定电流的8%时,电池效率下降,使用寿命缩短。
针对上述问题,文献[9]通过控制方法利用LCL滤波器中的电容提供不平衡负载引入的二次脉动功率,但该方法需要较大通流能力的滤波电容。……
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