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《基于分裂電容的超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第45卷第9期電力電子技術(shù)Vol.45,No.92011年9月PowerElectronicsSeptember2011基于分裂電容的超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)研究李寧寧,張國駒,唐西勝,張國偉(中國科學(xué)院電工研究所,北京100190)摘要:針對(duì)超級(jí)電容器在電力系統(tǒng)的應(yīng)用,綜合分析儲(chǔ)能控制器的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),采用雙向DC/DC變換器作為超級(jí)電容器組的升壓穩(wěn)壓環(huán)節(jié),以解決超級(jí)電容器端電壓隨儲(chǔ)能狀態(tài)大范圍變化的問題,提高其的容量利用率;并將兩組雙向DC/DC變換器串聯(lián),以控制逆變環(huán)節(jié)直流母線的分裂電容電壓。同時(shí),引入帶重復(fù)控制的雙閉環(huán)控制方法,以提高超級(jí)電容器儲(chǔ)能控制器帶不平衡和非
2、線性負(fù)載的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所采用的超級(jí)電容器儲(chǔ)能控制器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制方法具有較好的控制效果。關(guān)鍵詞:超級(jí)電容器;不平衡負(fù)載;非線性負(fù)載;重復(fù)控制中圖分類號(hào):TM53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-100X(2011)09-0018-03ResearchonSuperCapacitorEnergyStorageSystemBasedonSplitCapacitorLINing-ning,ZHANGGuo-ju,TANGXi-sheng,ZHANGGuo-wei(InstituteofElectricalEngineeringChineseAcademyofScience
3、,Beijing100190,China)Abstract:Sometypicaltopologiesandthecorrespondingcharacteristicsofenergystoragecontrolconvertersusedinpowersystemarecomprehensivelyanalyzed.Accordingtotheapplicationofsupercapacitorinpowersystem,bi-direc-tionalDC/DCconverterasvoltageBoostandstableregulatorisusedtostabil
4、izethewidelyfluctuatingvoltageofsu-percapacitorbankwithitsstateofcharge.Asaresult,thecapacityutilizationofsupercapacitorisimproved.Twobi-directionalDC/DCconvertersareseriesconnectedtomakethesplitcapacitorvoltageoftheinverterDCbuscontrol-lable.Moreover,avoltageandcurrentdouble-loopcontrolloo
5、pwithrepeatedcontrolmethodisalsoadoptedtopro-motetheabilityofimbalanceandnonlinearloadabilityofsupercapacitorenergystoragesystem.Theexperimentalre-sultverifiesthepresentedtopologyandcontrolmethodofsupercapacitorenergystoragesystem.Keywords:supercapacitor;unbalanceload;nonlinearload;repetiti
6、vecontrolFoundationProject:SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.50777064);NationalHighTechnol-ogyResearchandDevelopmentofChina863Program(No.2009AA05Z210)1引言具有中線端,即三相四線輸出。對(duì)于不平衡和非線性負(fù)載導(dǎo)致輸出畸變的解決方案,除了采用以上超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能裝置在消費(fèi)類三相四線輸出拓?fù)渫?,需要配合使用適當(dāng)?shù)目刂齐娮与娫础㈦妱?dòng)汽車、電力系統(tǒng)、軍事等方面具有算法,主要思想是通過對(duì)輸出
7、電壓正、負(fù)、零序分較好的應(yīng)用前景[1]。由于超級(jí)電容器具有高功率量的控制實(shí)現(xiàn)[2]。文獻(xiàn)[3]中所提的方法在諧波抑制密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命的特點(diǎn),將其應(yīng)用在電力系統(tǒng)方面較弱,且在不同次諧波旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中抑制諧的不同環(huán)節(jié)中,通過快速調(diào)節(jié)儲(chǔ)能向系統(tǒng)輸送的波的算法開銷較大。文獻(xiàn)[4]中所提的方法雖實(shí)現(xiàn)有功和無功的大小,達(dá)到提高間歇式電網(wǎng)接入比了不平衡和非線性負(fù)載下較好的電壓輸出效果,例,改善電能質(zhì)量和供電可靠性的目的。但在不平衡負(fù)載較重時(shí),分裂電容電壓波動(dòng)較大,對(duì)于特定的三相線性平衡負(fù)載,普通三相三橋不平衡抑制效果會(huì)