分布式供電系統(tǒng)中儲能電池均衡管理及逆變控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對能源的需求逐年增加，如今全球的化石燃料資源不斷枯竭，世界能源危機(jī)不斷加重。太陽能和風(fēng)能等可再生能源具有清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)，并且取之不盡用之不竭，必將成為人類未來電能需求的主要來源，也是我國緩解能源危機(jī)和提高能源安全的重要手段。目前，太陽能和風(fēng)能等可再生能源在我國電能產(chǎn)量中所占的比例極低，因此開發(fā)太陽能和風(fēng)能等可再生能源已經(jīng)成為了我國的當(dāng)務(wù)之急。對于太陽能和風(fēng)能等可再生能源的開發(fā)利用，其關(guān)鍵技術(shù)在于能量的存儲以

2、及逆變控制技術(shù)，本文針對采用可再生能源發(fā)電的分布式供電系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了儲能子系統(tǒng)中的電池均衡管理技術(shù)和逆變控制技術(shù)，論文的主要工作和研究成果如下：
　　(1)針對應(yīng)用于儲能系統(tǒng)中的開關(guān)電阻型均衡電路和反激升壓變換器型均衡電路，研究了電池組均衡充電控制系統(tǒng)電路模型，并提出了相應(yīng)的均衡充電控制策略，該控制策略不但能夠?qū)崿F(xiàn)電池組快速充電，而且能夠減小甚至消除單體電池不一致對電池組循環(huán)壽命的影響。
　　(2)針對單相SPWM逆變電源

3、輸出電壓中存在的大量高次諧波引起的電磁干擾問題，提出了一種采用跳頻調(diào)制技術(shù)對逆變電源的輸出頻譜進(jìn)行調(diào)制的方法，該方法可以降低逆變電源輸出諧波的幅度，從而達(dá)到抑制其電磁輻射的目的。
　　(3)通過極坐標(biāo)的形式研究并聯(lián)逆變電源的功率流，首次提出將逆變電源的輸出功率向量分解為兩個(gè)正交的子向量，子向量的長度則分別受逆變電源輸出電壓幅度和相位角獨(dú)立控制。基于該分析方法，對各種并聯(lián)逆變電源下垂控制設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了歸納，指出除目前的幾種方法外，還

4、可以通過把逆變電源設(shè)計(jì)為純電容性輸出阻抗進(jìn)行并聯(lián)控制設(shè)計(jì)，并給出了其下垂控制策略。
　　(4)針對逆變電源雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)，通過極坐標(biāo)的形式研究系統(tǒng)環(huán)流與逆變電源電壓差和相位差的關(guān)系，首次提出將環(huán)流向量分解為兩個(gè)正交的子向量，兩個(gè)正交的子向量的長度分別受逆變電源間的電壓差和相位差的獨(dú)立控制，在極坐標(biāo)系中，這兩個(gè)子向量的角度由逆變電源等效輸出阻抗的阻抗角決定。
　　(5)提出了一種基于輸出環(huán)流解耦的逆變電源并聯(lián)控制策略，通過把輸出

5、環(huán)流分解為有功環(huán)流和無功環(huán)流，然后對有功環(huán)流和無功環(huán)流進(jìn)行解耦，分別控制逆變電源的輸出電壓幅度和相位。針對有功電流和無功電流的分解，通過把單相逆變電源的輸出電流構(gòu)造為三相平衡電流，進(jìn)而使用瞬時(shí)無功理論對電流進(jìn)行分解得到有功電流和無功電流。
　　(6)提出了一種基于開關(guān)時(shí)間預(yù)測的并網(wǎng)逆變電源恒定頻率電流滯環(huán)控制策略，該控制策略通過實(shí)時(shí)預(yù)測開關(guān)切換時(shí)間控制逆變電源進(jìn)行工作，不需要處理滯環(huán)寬度，從而簡化了控制電路。針對采用該控制策略的單