儲能功率變換與并網技術

目錄
《智能電網研究與應用叢書》序
前言
第1章 緒論 1
1.1 儲能系統(tǒng)概述 1
1.2 電池儲能系統(tǒng) 3
1.3 電池儲能功率變換系統(tǒng)與并網控制 7
1.4 本書的內容 14
參考文獻 15
第2章 低壓電池儲能功率轉換系統(tǒng) 17
2.1 低壓儲能PCS主電路拓撲 17
2.1.1 單級式工頻隔離型儲能PCS拓撲 17
2.1.2 雙級式工頻隔離型儲能PCS拓撲 19
2.1.3 雙級式中高頻隔離型儲能PCS 19
2.1.4 儲能PCS擴容與儲能系統(tǒng)的大容量化 20
2.2 單級式儲能PCS 21
2.2.1 儲能PCS并網變換器的數(shù)字驅動技術 21
2.2.2 儲能PCS三電平并網變換器的調制及其算法優(yōu)化 27
2.2.3 儲能PCS的并網控制策略 49
2.2.4 儲能PCS離網運行控制策略 63
2.3 雙級式儲能PCS 66
2.3.1 雙向隔離型DC/DC變換器 66
2.3.2 雙級式PCS控制策略及其優(yōu)化 82
2.3.3 雙級式PCS實驗與測試 88
2.4 低壓儲能PCS的大容量化 92
2.4.1 儲能PCS并聯(lián)擴容技術 93
2.4.2 基于低壓PCS的大容量儲能系統(tǒng) 97
參考文獻 100
第3章 高壓直掛鏈式儲能功率轉換系統(tǒng) 102
3.1 鏈式儲能PCS的控制策略及其優(yōu)化 102
3.1.1 無變壓器高壓直掛鏈式儲能系統(tǒng) 104
3.1.2 PCS控制策略 105
3.1.3 控制策略的優(yōu)化 109
3.1.4 鏈式儲能PCS控制策略仿真分析 112
3.2 電池側二次脈動電流的抑制 115
3.2.1 電池側電流諧波分析 115
3.2.2 采用濾波電感抑制電流諧波 118
3.2.3 采用雙向DC/DC抑制電流諧波 118
3.3 鏈式PCS的共模電流及其抑制 121
3.3.1 共模電流產生的機理 121
3.3.2 共模電流的抑制 124
3.4 模擬實驗 125
3.4.1 實驗系統(tǒng) 125
3.4.2 實驗研究 128
3.5 高壓直掛鏈式儲能的優(yōu)化設計 141
3.5.1 電池模塊容量及數(shù)量的確定 141
3.5.2 H橋功率模塊數(shù)的優(yōu)化設計 142
3.6 具有儲能功能的靜止同步補償器 145
3.6.1 BS-STATCOM的拓撲結構及其演化過程 145
3.6.2 BS-STATCOM的功率特性 146
3.6.3 類STATCOM控制策略及其功率特性 148
3.6.4 基于bangbang原理的新型控制策略 150
3.6.5 仿真分析 152
3.7 工程示范應用 154
3.7.12 MW/2MWh/10kV系統(tǒng)設計 154
3.7.22 MW/2MWh/10kV系統(tǒng)示范應用 155
參考文獻 158
第4章 高壓直掛MMC儲能功率轉換系統(tǒng) 161
4.1 基于MMC的電池儲能系統(tǒng) 161
4.1.1 MMC的基本控制策略 161
4.1.2 基于MMC的儲能PCS 165
4.2 儲能型MMC換流器 168
4.2.1 運行工況分析 168
4.2.2 適應多工況的SOC均衡策略 171
4.2.3 交流電網短路故障保護 178
4.2.4 直流電網短路故障保護 180
4.2.5 仿真分析 183
4.3 實驗研究 188
4.3.1 實驗系統(tǒng) 188
4.3.2 實驗結果 190
4.4 一些討論 197
參考文獻 198
第5章 儲能功率轉換系統(tǒng)的虛擬同步控制 199
5.1 發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀 199
5.2 虛擬同步控制策略及其優(yōu)化 200
5.2.1 常規(guī)虛擬同步控制策略分析 200
5.2.2 虛擬同步控制結構的改進 205
5.2.3 基于電網強度的自適應虛擬同步控制策略 209
5.3 計及SOC的虛擬同步控制 212
5.3.1 荷電狀態(tài)對儲能系統(tǒng)的影響 212
5.3.2 基于SOC的調差系數(shù)自適應優(yōu)化方法 214
5.3.3 基于SOC的轉動慣量自適應優(yōu)化方法 219
5.4 實驗與驗證 222
5.4.1 硬件在環(huán)實時數(shù)字仿真平臺簡介 222
5.4.2 常規(guī)與改進的虛擬同步控制對比實驗 226
5.4.3 計及SOC的虛擬同步控制實驗 229
參考文獻 233
第6章 風光儲集成功率轉換系統(tǒng) 235
6.1 風儲一體化PCS 235
6.1.1 基本拓撲結構 235
6.1.2 雙饋風儲一體化風電機組的協(xié)調控制策略 242
6.1.3 工程案例 256
6.2 光儲一體化PCS 266
6.2.1 非隔離型光儲一體化PCS 266
6.2.2 高頻隔離型儲能PCS 277
6.3 大規(guī)模風光儲多控制環(huán)節(jié)綜合集成應用平臺技術 286
6.3.1 變時間常數(shù)的濾波控制策略 286
6.3.2 混合儲能的協(xié)調控制技術 288
6.3.3 仿真分析 291
參考文獻 294