T型三电平电池储能功率转换系统控制策略的研究

人类过度消耗不可再生能源，给社会带来进步的同时也造成了能源短缺及环境污染。通过分布式并网发电技术把新能源回馈到电网中，可以有效地解决这一问题，本文基于其中的电池储能并网技术来探讨相关的实现策略。 功率转换系统是电池与电网间的纽带，是电池储能系统中的最关键部分。本文以锂电池作为能量存储的载体，采用三相T型三电平电路拓扑结构，探究了一种基于电池储能的双向功率转换系统，此系统可运用在大容量场合，通过对锂电池的充放电，保证功率四象限运行。 本文首先对电池储能系统进行综述，并对一些常见的变流器拓扑进行比较；其次，介绍了T型三电平电路拓扑的工作原理，建立了双向功率转换系统的数学建模，分析了系统的矢量控制算法，详细研究了三电平空间矢量调制策略，讨论了三相T型三电平中点电位不平衡的产生机理，并给出了解决方案；然后，细致分析了三相T型三电平变流器及三相两电平变流器的器件损耗，并进行了比较分析；最后，搭建了一套功率为100kW的全数字控制的实验样机，全面验证了本文探讨的方法策略。实验结果验证了此双向功率转换系统的可行性。