基于T型三电平储能变流器的高速公路服务区微电网控制策略研究

作     者：刘晖 詹冬桂 Liu Hui;Zhan Donggui

作者机构：湖南高速铁路职业技术学院铁道动力学院湖南衡阳421002 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第6期

页      面：268-272页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：湖南省教育厅科学研究项目(22C0823) 

主　　题：微电网 T型三电平 储能变流器 无源控制 

摘      要：快速充电桩等大功率负荷的频繁投切使得高速公路服务区微电网安全稳定运行遭遇挑战,容易导致微电网母线电压和系统频率的大幅波动。针对这一问题,提出一种基于T型三电平储能变流器的高速公路服务区微电网系统及其控制策略。为了让所研究的储能变流器可以灵活适用于多种储能装置,提高储能变流器的通用性,研究了电压源型T型三电平储能变流器。分析T型三电平变流器开关管动作特性,基于基尔霍夫定律建立系统数学模型。设计微电网孤岛和并网运行两种模式下的控制策略,并基于无源控制理论,通过建立端口受控哈密尔顿模型、设定平衡点、求解能量匹配方程等步骤设计两个无源控制器以实现控制目标。在Matlab中搭建仿真模型,仿真试验结果表明,快速充电桩负荷投切时功率动态响应时间小于0.01 s,系统频率抖动小于0.03 Hz,母线电压波形非常平滑,无明显波动,微电网系统在并网和孤岛模式下都具有较高的稳定性。