独立光伏系统的储能变换器并联控制研究

作者：时间：2013-05-13来源：网络收藏

3．2 功率外环控制器设计
有功、无功闭环控制器设计需兼顾系统稳态、动态性能，闭环带宽要远小于d，q轴电压环带宽，否则会影响电压调节稳定性。预选取功率环带宽为10 rad·s-1。电压环传递函数为：

图3中的功率外环调节器均采用PI调节，无功误差补偿电压d轴指令，有功误差补偿电压q轴指令。由于功率环带宽远小于电压环带宽，故设计时可认为电压闭环传递函数为Gucl(s)=1；令调节器Gq(s)=kQ_p+skQ_i，输出作为d轴电压指令调节量，其PI控制参数为：kQ_p=5x10-5，kQ_i=10-2。图4为电压闭环、功率环频域特性，加入功率环后系统相角裕度PM=92．5°，截止频率ωc=9．9 rad·s-1，均满足设计要求；同理，可设计出有功闭环的控制参数为：kP_p=5×10-5，kP_j=10-2。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/175813.htm

4 实验结果
这里研究的单级式PCS储能装置开关器件采用FF600R06ME3型IGBT，开关频率fs=10 kHz；控制器采用TMS320LF2812型DSP芯片，单台PCS
储能装置主要参数：单机容量5=30 kVA；直流输入电压E=380 V；输出频率f=50 Hz；滤波电感L=136μH；滤波电容C=100μF；变压器匝比n= 180：380，初级漏感L1=30μH，次级漏感L2=60μH。
(1)均流性能实验图5为分别在空载、阻性负载情况下，两台PCS输出电压、电流及环流波形，输出波形质量较好。图5a中环流有效值为0．2 A；图5c带26 A阻性负载，环流有效值0．41 A。

由上述波形可见，并联系统在空载、负载情况下均能取得较好的稳态均流效果，环流很小。
(2)突加或突减负载时的均流特性图6为突加和突减公共负载时的输出电压、电流及环流波形，投切负载为26 A的阻性负载。由图6可见，投切负载过程较平稳，几乎没有冲击。过渡过程很短，仅为1／4个基波周期，期间两台PCS的输出电流仍保持很好的一致，环流值没有明显的增加，有较好的动态均流性能。

5 结论
采用一种适用于大容量储能变换器并联运行的分散逻辑控制策略，相比传统并联控制方案，该方法无需调节输出电压相角，实现简单，控制设计难度低，且并联系统稳定性更高，适用于光伏发电系统中的大容量储能装置并联；通过两台30 kVA储能装置样机实验验证该策略的正确性和可行性，实验取得较好的稳态和动态均流效果。