【技术实现步骤摘要】
分布式电源接入的电压稳定调节系统及其控制方法
本专利技术属于分布式发电微网
,具体涉及一种分布式电源接入的电压稳定调节系统及其控制方法。
技术介绍
风能、太阳能等能源分布广泛,可以持续再生,其使用不排放污染物和温室气体,在化石能源逐渐耗竭时,最终将成为人类未来的主要能源。可再生能源大规模应用给未来电网提出了更高的要求,传统的电网难以胜任这些要求,所以一些国家立足于本国电力系统的实际问题与国家的可持续发展能源目标,提出了微电网的概念和发展目标。作为一个新的
,微电网在各国的发展呈现不同特色。微电网也非常适合中国发展可再生能源的需求与方向。微电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控系统、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以独立运行。一方面,充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义;另一方面,中国可再生能源的发展潜力十分巨大。然而微电网中各分布式电源节点构成差异较大且具有间歇性。例如光伏发电、风力发电、潮汐发电等易受季节气候的影响,微电网电源通过变流器频繁切入和退出电网,系统的稳定必定会受到影响,而人们对电力供应的稳定性要求越来越高,保证电能质量的要求也更加突出。因此,如何对各分布式电源投切时的稳定控制,需对现有的电力电子变流器进行升级,在实现投切节点参数实时监测的基础上维持电压的稳定控制具有重要的研究意义。为了适应越来越大规模的清洁能源发电应用和分布式电源的接入,各种配套的电 ...
【技术保护点】
分布式电源接入的电压稳定调节系统,所述分布式电源包括光伏电源、风力发电电源、储能装置,其特征在于,该系统采用基于“背靠背”的电力电子拓扑结构,该电力电子拓扑结构主要包括左功率桥和右功率桥,所述左功率桥为接入交流电网和直流母线之间的静止无功补偿器STATCOM,用于分布式电源及负载接入电网引起电压突变时的调节功率的吸收或补偿;所述右功率桥为连接在直流母线和分布式电源之间的PWM变流器,而分布式电源连接PWM变流器用于实现分布式电源接入的变流功能;电容Cdc连接在直流母线和地之间;DSP控制器模块通过STATCOM控制模块调制左功率桥的PWM脉冲,控制静止无功补偿器STATCOM向公共耦合点PCC提供无功功率;DSP控制器模块还分别通过风力发电MPPT控制模块、光伏发电MPPT控制模块和储能装置充放电控制模块调制右功率桥的多路PWM脉冲,分别控制风力发电电源和光伏电源的发电效率以及控制储能装置的充放电,实现公共耦合点PCC和直流侧电压稳定。
【技术特征摘要】
1.分布式电源接入的电压稳定调节系统,所述分布式电源包括光伏电源、风力发电电源、储能装置,其特征在于,该系统采用基于“背靠背”的电力电子拓扑结构,该电力电子拓扑结构主要包括左功率桥和右功率桥,所述左功率桥为接入交流电网和直流母线之间的静止无功补偿器STATCOM,用于分布式电源及负载接入电网引起电压突变时的调节功率的吸收或补偿;所述右功率桥为连接在直流母线和分布式电源之间的PWM变流器,而分布式电源连接PWM变流器用于实现分布式电源接入的变流功能;电容Cdc连接在直流母线和地之间;DSP控制器模块通过STATCOM控制模块调制左功率桥的PWM脉冲,控制静止无功补偿器STATCOM向公共耦合点PCC提供无功功率;DSP控制器模块还分别通过风力发电MPPT控制模块、光伏发电MPPT控制模块和储能装置充放电控制模块调制右功率桥的多路PWM脉冲,分别控制风力发电电源和光伏电源的发电效率以及控制储能装置的充放电,实现公共耦合点PCC和直流侧电压稳定。2.如权利要求1所述的分布式电源接入的电压稳定调节系统,其特征在于,所述STATCOM控制模块包括:公共耦合点PCC的电压UPCC及其参考电压UPCC*经比较后通过第一PI控制器得到d轴参考电流id*;电容Cdc两端的电压Udc及其参考电压Udc*经比较后通过第二PI控制器得到q轴参考电流iq*,参考电流id*和参考电流iq*的误差通过第三控制器PI得到PI结果,再经第一PWM调制器产生PWM脉冲信号控制静止无功补偿器STATCOM向公共耦合点PCC提供无功功率;所述公共耦合点PCC的电压UPCC和电容Cdc两端的电压Udc由DSP控制器模块分别采样。3.如权利要求1所述的分布式电源接入的电压稳定调节系统,其特征在于,所述风力发电MPPT控制模块包括:由DSP控制器模块分别采样的风力发电电源的电压UWT与电流iWT,依次通过第一MPPT控制器、第四PI控制器、第二PWM调制器处理产生PWM脉冲信号控制风力发电电源的发电效率。4.如权利要求1所述的分布式电源接入的电压稳定调节系统,其特征在于,所述光伏发电MPPT控制模块包括:分别由DSP控制器模块采样的光伏电源的电压UPV与电流iPV,依次通过第二MPPT控制器、第五PI控制器、第三PWM调制器处理产生PWM脉冲信号控制光伏电源的发电效率。5.如权利要求1所述的分布式电源接入的电压稳定调节系统,其特征在于,所述储能...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢泉,胡立坤,卢子广,龙军,吕智林,田向渝,李晓东,陈秋华,
申请(专利权)人:广西大学,
类型:发明
国别省市:广西;45
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