随着清洁能源规模的不断扩大,可平滑电能输出的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)逐渐受到广泛关注。双有源桥可实现电气隔离和软开关,常应用于HESS中。为拓宽电压增益范围并降低储能装置侧电流纹波,文中提出一种基于电...随着清洁能源规模的不断扩大,可平滑电能输出的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)逐渐受到广泛关注。双有源桥可实现电气隔离和软开关,常应用于HESS中。为拓宽电压增益范围并降低储能装置侧电流纹波,文中提出一种基于电流源型双向谐振变换器的HESS拓扑。首先,给出变换器的拓扑及等效电路,分析其开关模态和工作原理,推导出等效电路模型、电压增益表达式及低压侧电流纹波特性。在此基础上,提出一种解耦控制策略,通过调节各储能装置侧全桥的占空比独立控制超级电容和蓄电池的传输功率,并根据功率分配指令动态调整各端口功率占比。仿真结果表明,所提系统能实现各开关管的零电压开通(zero voltage switching,ZVS),在负载切换和功率指令变化时均表现出快速的动态响应和良好的稳定性。展开更多
随着电力电子技术的快速发展,直流概念在输配电以及新能源汇聚中的技术优势日益显现。用以匹配不同电压等级和接入直流设备,直流变压器是直流电网中的关键设备。将现有高效且可靠的隔离性双有源桥变换器(dual active bridge,DAB)中单开...随着电力电子技术的快速发展,直流概念在输配电以及新能源汇聚中的技术优势日益显现。用以匹配不同电压等级和接入直流设备,直流变压器是直流电网中的关键设备。将现有高效且可靠的隔离性双有源桥变换器(dual active bridge,DAB)中单开关扩展为子模块串联链,构建MMC直流变压器(modular multilevel converter based DC transformer,MMC-DCT),进一步采用准两电平调制以综合DAB和MMC优势,是满足直流电网需求的有效方案。然而,新能源接入对MMC-DCT的电压灵活度提出了新的要求。从直流侧看,MMC通常作为电压源变换器使用,当MMC-DCT的直流电压比与变压器变比不匹配时,交流侧无功和电流应力增加,导致效率降低。为克服MMC-DCT的上述缺陷,扩展电压灵活性,通过将MMC桥臂电感改为耦合电感,该文提出了MMC-DCT电流源运行模式,随着直流电压变化,所提出的控制算法可以维持子模块电压应力不变。同时,电流源运行增加了交流侧近似方波电压的上升和下降边沿阶梯数,进一步降低du/dt和隔离变绝缘应力。仿真和实验结果验证了所提电流源运行方式的有效性。展开更多
文摘随着清洁能源规模的不断扩大,可平滑电能输出的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)逐渐受到广泛关注。双有源桥可实现电气隔离和软开关,常应用于HESS中。为拓宽电压增益范围并降低储能装置侧电流纹波,文中提出一种基于电流源型双向谐振变换器的HESS拓扑。首先,给出变换器的拓扑及等效电路,分析其开关模态和工作原理,推导出等效电路模型、电压增益表达式及低压侧电流纹波特性。在此基础上,提出一种解耦控制策略,通过调节各储能装置侧全桥的占空比独立控制超级电容和蓄电池的传输功率,并根据功率分配指令动态调整各端口功率占比。仿真结果表明,所提系统能实现各开关管的零电压开通(zero voltage switching,ZVS),在负载切换和功率指令变化时均表现出快速的动态响应和良好的稳定性。
文摘随着电力电子技术的快速发展,直流概念在输配电以及新能源汇聚中的技术优势日益显现。用以匹配不同电压等级和接入直流设备,直流变压器是直流电网中的关键设备。将现有高效且可靠的隔离性双有源桥变换器(dual active bridge,DAB)中单开关扩展为子模块串联链,构建MMC直流变压器(modular multilevel converter based DC transformer,MMC-DCT),进一步采用准两电平调制以综合DAB和MMC优势,是满足直流电网需求的有效方案。然而,新能源接入对MMC-DCT的电压灵活度提出了新的要求。从直流侧看,MMC通常作为电压源变换器使用,当MMC-DCT的直流电压比与变压器变比不匹配时,交流侧无功和电流应力增加,导致效率降低。为克服MMC-DCT的上述缺陷,扩展电压灵活性,通过将MMC桥臂电感改为耦合电感,该文提出了MMC-DCT电流源运行模式,随着直流电压变化,所提出的控制算法可以维持子模块电压应力不变。同时,电流源运行增加了交流侧近似方波电压的上升和下降边沿阶梯数,进一步降低du/dt和隔离变绝缘应力。仿真和实验结果验证了所提电流源运行方式的有效性。
