蓄電池儲能高功率因數(shù)雙向變流器研究.pdf

1、蓄電池儲能雙向變流器作為蓄電池儲能技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，其性能的優(yōu)良直接關(guān)系著電池充電性能、電池的壽命、電能損失率和變流器接入電網(wǎng)的電力質(zhì)量、電網(wǎng)穩(wěn)定性等。本文根據(jù)蓄電池充放電的特性設(shè)計了蓄電池智能充放電曲線，充電采用恒流充電、恒壓充電和恒壓浮充，放電采用的是恒流放電。依據(jù)充放電曲線設(shè)計前級三相PWM整流器和后級雙向DC/DC變換器級聯(lián)的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)，前級三相PWM變流器采用雙閉環(huán)的控制策略，實現(xiàn)整流和網(wǎng)側(cè)的單位功率因數(shù)。后級雙向DC/DC變

2、換器采用閉環(huán)負(fù)反饋控制，實現(xiàn)輸出電壓或電流的恒定。重點研究了雙向DC/DC變換器控制策略、輸出濾波器的設(shè)計和級聯(lián)系統(tǒng)的交互作用。
　　首先對雙向DC/DC變換器主電路進(jìn)行簡化等效并建立數(shù)學(xué)建模，為提高雙向DC/DC變換器抑制輸入電壓擾動的能力，研究分析了基于二重積分的間接滑模控制。研究結(jié)果表明:基于二重積分的間接滑模控制改變了系統(tǒng)的型別，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能;且系統(tǒng)不存在諧振峰，提高了系統(tǒng)的閉環(huán)帶寬，改善了系統(tǒng)動態(tài)性能，同時增強了

3、對輸入電壓擾動的抑制能力。
　　其次對雙向DC/DC變換器的輸出濾波器進(jìn)行改進(jìn)，將原有的LC濾波器設(shè)計成LCL濾波器，給出直流變換器用的LCL濾波器參數(shù)設(shè)計步驟。研究結(jié)果表明:蓄電池儲能雙向變流器輸出端采用LCL濾波器可以為輸出電流中的開關(guān)紋波分量提供低阻抗通路，減小輸出電流中的開關(guān)紋波。
　　最后采用二端口特性參數(shù)的方法建立三相PWM整流器和雙向DC/DC變換器的數(shù)學(xué)模型，通過建立的阻抗模型等效電路分析了二者之間的相互影響