級聯(lián)直流變直流匯集并網拓撲及移相控制方法
新能源發(fā)電廣泛通過交流母線接入柔性直流電網之后,并入交流大電網當中,即采用交流匯集,直流送出的形式。交流匯集側由于與大電網相脫離,因而容易發(fā)生寬頻振蕩等穩(wěn)定性問題,造成系統(tǒng)故障、停運、保護甚至燒毀設備等嚴重后果。系統(tǒng)穩(wěn)定及振蕩的問題成為限制新能源經柔直送出大規(guī)模并網的一個瓶頸問題。
采用直流匯集的方式能夠有效改善交流系統(tǒng)當中的寬頻振蕩問題,提升新能源并網惠及發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性,提出的技術解決方案提出了新能源發(fā)電,經級聯(lián)直流,dc/dc變流器并網拓撲及移相控制方法,能夠有效地改善新能源經柔直,匯集并網送出的穩(wěn)定性和可靠性,并且通過一項控制的方法,可使輸出的直流電流和電壓更加平穩(wěn)。
在級聯(lián)DC/DC實現(xiàn)MPPT控制的基礎上,針對獨立輸入串聯(lián)輸出的級聯(lián)DC/DC系統(tǒng)結構在光照不均時不能實現(xiàn)均壓的問題,以及DC/DC輸出側串聯(lián)電壓跨度大、并網電流紋波大的問題,在拓撲中增設LC濾波器,又提出一種組合電平法的移相控制策略,在保證傳輸線路電壓穩(wěn)定的同時,有效減少了并網電流的紋波。
創(chuàng)新點
針對模塊化級聯(lián)DCDC系統(tǒng),當光照不均時,DCDC輸入功率不同,由于輸出側串聯(lián),輸入功率的不同會導致輸出側的均壓問題,為此,在原有的DCDC拓撲基礎上增加一個后級均壓單元,由一個二極管和開關管組成,并且采用移相控制策略,可有效實現(xiàn)輸入功率不同時,級聯(lián)模塊輸出側的均壓穩(wěn)流效果。
市場前景
新能源直流匯集直流升壓是未來建設多電壓等級直流電網的重要組成部分,其中升壓變流器是其中的關鍵技術裝備,因而其控制特性顯著影響系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定可靠運行。
應用案例
新能源直流升壓匯集示范工程
華北電力大學
2023-07-20