电流控制型储能变流器控制稳定性分析与谐波谐振抑制技术研究

作     者：李智 李长喜 陈创庭 刘明波 巩宇 张中华 张扬帆 LI Zhi;LI Changxi;CHEN Chuangting;LIU Mingbo;GONG Yu;ZHANG Zhonghua;ZHANG Yangfan

作者机构：华南理工大学电力学院广东广州510641 许继电气股份有限公司河南许昌461000 广东能源集团科学技术研究院有限公司广东广州510620 国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司)北京100045 国家电网公司风光储联合发电运行技术实验室北京100045 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210 

出 版 物：《电机与控制应用》 (Electric machines & control application)

年 卷 期：2023年第50卷第7期

页      面：21-28,34页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(4000202114068A0000) 

主　　题：储能变流器 参数设计 稳定性 谐波谐振 抑制策略 

摘      要：储能变流器是储能系统平抑新能源电站功率波动和支撑电网调频调压功能的核心载体。对储能变流器关键运行控制技术特别是电流控制模式下的控制策略进行研究,提出了电流内环无静差跟踪控制策略,建立了PI控制器比例、积分关键控制参数最佳阻尼比优化设计方法。基于开环幅相频率特性和开环对数频率特性方法,构建计及储能变流器电流内环的开环频域模型。通过Bode稳定判据,定量分析了不同电流内环比例系数、积分参数以及变流器阻感参数变化对储能变流器控制稳定性的影响,并采用Nyquist稳定判据对比验证,在实时数字仿真试验平台(RT-LAB)开展储能变流器并网测试,不同比例系数和积分系数下的并网系统均保持稳定。基于滤波器的输入电压到输出电流的传递函数,发现储能变流器存在谐波谐振问题,提出基于电容电流反馈的有源阻尼谐振抑制策略,有效消除谐波谐振影响。分析结果表明,所设计的储能变流器及其谐波谐振抑制策略,具备鲁棒性,能够为大型新能源电站建设提供有力支撑。