微电网大功率储能变流器的研究

用于微电网的储能变流器控制策略综述发布时间：2022-04-19T10:30:50.487Z 来源：《中国电力企业管理》2022年1月作者：杨松涛张洋李洋洋[导读] 近年来，社会进步迅速，我国的综合国力的发展也有了提高。

微电网的储能变流器采取灵活的控制策略，将各种能源转化后供给有需求的负荷，使微电网既能作为一个可控整体单元进行并网运行，又能独立运行，其控制策略对于微电网安全稳定运行尤为重要，因此，受到业内的广泛关注和研究，并取得大量研究成果。

天津瑞能电气有限公司杨松涛张洋李洋洋天津市 300380摘要：近年来，社会进步迅速，我国的综合国力的发展也有了提高。

微电网的储能变流器采取灵活的控制策略，将各种能源转化后供给有需求的负荷，使微电网既能作为一个可控整体单元进行并网运行，又能独立运行，其控制策略对于微电网安全稳定运行尤为重要，因此，受到业内的广泛关注和研究，并取得大量研究成果。

在前人研究的基础上，对储能变流器各工作模式下的控制策略进行分析和归类，并对各控制策略优缺点进行总结，同时列出目前微电网系统及储能变流器应用中有待研究解决的问题，为应用于微电网的储能变流器控制策略的应用和深入研究提供参考。

关键词：微电网；储能变流器；控制策略综述引言微电网电能质量问题是目前学术界微电网研究的主要课题之一，保证微电网的电能质量才能满足对微电网内敏感负荷的供电需求;微电网功率不平衡产生的扰动、谐波电流超过允许值、频率波动过大且恢复较慢等情况必然对与其连接的配电网的不利影响，保证微电网的电能质量能防止产生这些影响;微电网内微电源种类多，其容量大小不同，特性不同，分布位置可能分散，都给保证微电网电能质量带来一定的困难，采取措施提高微电网的电能质量也有利于对微电源产生电能的充分利用，即提高对微电源的利用率。

1用于微电网的PCS控制策略分类根据实际应用场合及功能需求，不同的储能系统采用的PCS结构不尽相同，若根据输出电平数量，一般可分为两电平、三电平和多电平等结构；若根据变换环节数量，可分为单级式、双级式等结构。

储能变流器平滑切换的研究张飞;万乐斐;刘亚【摘要】由清洁能源(如太阳能、风能等)组成的可控制负荷微电网系统发展迅速,极大提高了传统供电网络的可靠性.储能变流系统是微电网系统中能量变换的关键系统,是微电网实现"削峰填谷,调剂余缺"的核心.研究储能变流器技术对实现微电网离并网运行及状态平稳切换具有实际意义.现场调研了风电厂光伏发电厂,对储能变流器平滑切换进行了研究.在分析储能变流器拓扑结构的基础上,分别建立三相储能变流器不同运行状态的数学模型.采用双环控制结构,具体分析储能变流器离并网切换过程电压、电流畸变的原因.在切换过程中,采用共电流环控制方式降低电压电流畸变.对储能变流器平滑切换的仿真结果表明,该系统可以实现不同调制模式间的平滑过渡.%The load controllable micro -grid system which consists of clean energy, such as solar and wind energy, has been developing rapidly;this greatly improves the reliability of the traditional power supply network. Energy storage converter system is the key system of energy transformation in the micro-grid system;it is the core for micro-grid to realize"peak clipping and valley filling,as well as surplus and deficiency adjusting". The research on the technology of energy storage converter possesses practical significance for implementing the grid - connected and grid - disconnected operations of micro - grid, and the smooth state switching. On the basis of field investigation for wind power plants and photovoltaic power plants,the smooth switching of energy storage converter is researched. Having been analyzing the topologic structure of energy storage converter,the mathematical models of three-phase energystorage converter under different operating states are established respectively. By using dual loop control structure,the reasons of voltage and current distortions during the switching process of energy storage converter are analyzed specifically. In switching process,the common current control mode may reduce the distortions of voltage and current. The simulation result of smooth switching proves that the system can achieve smooth transition between different modulation modes.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2017(038)010【总页数】4页(P36-38,45)【关键词】微电网;储能;变流器;削峰填谷;独立运行;并网运行;平滑切换;平滑过渡【作者】张飞;万乐斐;刘亚【作者单位】内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头 014010;内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TH7;TP17由于微网系统存在并网和离网两种工作状态，储能变流器需要有并网和独立运行两种工作模式，并能实现两种模式间的平滑切换，以保证本地负载的不间断供电。

微电网变流器控制及电能质量研究随着能源需求的不断增长，传统的电力系统面临着诸多挑战，如能源供应不稳定、能源浪费等问题。

为了解决这些问题，微电网（Microgrid）作为一种新兴的能源供应方式被广泛研究和应用。

微电网是一个小型的、自治的能源系统，由多种能源资源（如太阳能、风能、燃气等）组成，并通过变流器进行能量转换和控制。

变流器是微电网的核心设备，它能够将直流能源转换为交流能源，并根据需求进行调节。

因此，变流器的控制对于微电网的稳定运行和电能质量具有重要影响。

微电网变流器的控制主要包括电压和频率的稳定控制、能量的优化分配以及电网与微电网的互联等。

其中，电压和频率的稳定控制是变流器控制的基础，可以通过采用闭环控制算法来实现。

该算法通过测量微电网的电压和频率，然后与设定值进行比较，根据差值进行控制。

能量的优化分配是为了实现微电网内各种能源的协调运行和最大利用。

这需要根据不同能源的特点和供需情况，制定相应的能量调度策略。

而电网与微电网的互联是为了实现微电网与外部电网的无缝切换和互补运行。

这需要通过变流器的控制，实现对电网和微电网之间的能量流动进行调控。

电能质量是指电能供应系统能够满足用户对电能的要求。

微电网的电能质量主要包括电压稳定性、频率稳定性、谐波含量和电能波动等。

变流器的控制对于电能质量的保证至关重要。

通过控制变流器的输出电压和频率，可以实现电能质量的调节和控制。

此外，通过合理设计变流器的滤波电路，可以有效减少电能中的谐波含量，提高电能质量。

综上所述，微电网变流器的控制及电能质量研究是微电网研究领域中的重要课题。

通过优化变流器的控制策略和设计合理的滤波电路，可以实现微电网的稳定运行和提高电能质量，为能源供应提供可靠保障。

随着微电网技术的不断发展和应用，相信在不久的将来，微电网将成为未来能源供应的重要方式。

用于微电网的储能变流器控制策略研究
随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，微电网作为一种新型的分布式能源系统，受到了广泛的关注和研究。

储能技术作为微电网的重要组成部分，可以有效地解决可再生能源的间歇性和不稳定性问题，提高能源利用效率和供电可靠性。

储能变流器作为储能系统的核心设备，起着将电能从储能装置转化为可供微电网使用的交流电能的作用。

因此，储能变流器的控制策略对于微电网的运行和性能具有重要影响。

目前，已经有许多储能变流器控制策略被提出和应用，例如电压源控制、电流源控制和功率控制等。

在微电网中，储能变流器的控制策略需要考虑多个因素。

首先，要考虑到储能装置的状态和电网的需求，根据电网的负荷变化调整储能变流器的输出功率。

其次，由于微电网中存在多种能源输入和输出，储能变流器的控制策略还需要考虑到不同能源之间的协调和平衡，以实现能源的高效利用。

此外，为了保证微电网的稳定运行，储能变流器的控制策略还需要考虑到电网的电压和频率等因素。

目前，针对储能变流器的控制策略研究已经取得了一定的进展。

例如，一些研究者提出了基于电流源控制的储能变流器控制策略，通过控制储能变流器的输出电流来实现对微电网的功率调节。

另外，还有一些研究者提出了基于功率控制的储能变流器控
制策略，通过控制储能变流器的输出功率来实现对微电网的电压和频率的控制。

总之，储能变流器的控制策略对于微电网的运行和性能具有重要影响。

未来的研究应该进一步完善储能变流器的控制策略，以实现微电网的高效、稳定和可靠运行。

此外，还需要考虑到实际应用中的经济性和可行性等因素，为储能变流器的控制策略提供更加全面和可行的解决方案。

微电网系统的储能技术研究随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，对可再生能源的利用越来越重要。

然而，太阳能和风能等可再生能源的特点是不稳定的，其产生的能量受到天气等外界因素的影响。

由此产生了一个问题，即如何在不稳定的能源供应下实现稳定的能源消耗。

这就引出了微电网系统储能技术的研究。

一、储能技术的意义和分类储能技术在微电网系统中具有重要的意义。

它可以将不稳定的电能储存起来，然后在需要的时候释放出来，以确保电力的稳定供应。

储能技术通常被分为热储能、化学储能、动力储能和电化学储能四类。

热储能主要包括热储存、燃气轮机等技术，它们通过储存和利用热能来解决电能供应不稳定的问题。

化学储能主要包括电池和燃料电池等技术，利用化学反应将电能储存起来，再在需要的时候释放出来。

动力储能主要包括飞轮和电容器等技术，它们利用机械能或电场能存储和释放能量。

电化学储能主要包括超级电容器和纳米材料等技术，它们通过电化学反应将电能储存起来。

二、储能技术的现状和发展趋势目前，储能技术在微电网系统中的应用已经取得了一定的进展。

例如，太阳能电池板和风力发电机等可再生能源设备可以将过剩能量储存在电池中，以备不时之需。

此外，锂离子电池、超级电容器等成熟的储能技术也广泛应用于微电网系统中。

然而，目前的储能技术还存在一些问题。

首先，成本仍然较高，限制了其在大规模应用中的推广。

其次，储能设备的能量密度仍然有待提高，以增加能量储存的容量。

此外，储能系统的稳定性和可靠性也需要进一步提高。

因此，未来的研究重点是降低成本、提高能量密度，并改进储能系统的稳定性和可靠性。

三、储能技术的研究方向和挑战在微电网系统中，储能技术的研究方向主要包括以下几个方面：1. 新型储能材料的研究。

寻找高能量密度、长寿命和低成本的储能材料，以提高储能系统的性能。

2. 储能系统的优化设计。

针对不同的微电网系统，进行储能系统的优化设计，以提高其适应性和高效性。

3. 储能技术与智能电网的结合。

微电网储能双向DC/DC数字变换器研究郭欢王丰王先为卓放王兆安西安交通大学电气工程学院，西安 7100491)Email：huan8424@摘要:本文参考国内外微型电网系统以及双向DC/DC变换器研究文献，设计并搭建了一套基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的适用于微型电网系统储能模块的双向DC/DC变换器装置，整个系统采用双向全桥DC/DC电路作为主电路结构，以FPGA作为控制系统的主要芯片，搭建了数字控制系统平台，分析了数字PWM控制器各个部分的功能及具体实现，在此基础上研究双向DC/DC变换器数字控制技术，比较数字化控制相对模拟控制的优点以及控制系统数字化中遇到的问题及其解决方案。

关键词：双向DC/DC变换器；数字控制；软开关；数字PWM1．引言近些年来，能源匮乏对于社会发展的影响日益突出。

目前，随着电力电子技术的不断发展，基于可再生能源(太阳能、风能、水能等)的分布式发电技术 (Distributed Generation)在许多国家受到了足够的重视，陆续开展了相关研究并且得到了一定范围的应用[1]。

由于可再生能源的存在着一些特性上的缺陷（如：能源的不稳定性等等），为了保障分布式发电系统的稳定运行，随之出现了分布式储能技术(Distributed Storage)，即通过储能设备储存分布式电源的多余的能量，如电池，电容器，超导线圈及飞轮等等。

基于上述技术开展的研究得到的一系列的成果，结合电力系统用户对电能质量的要求和未来电力系统的发展趋势，逐渐形成了将上述技术综合在一起而形成的特殊电网形式-微型电网(Micro Grid) [2]。

本文中研究了占空比加移相控制全桥双向DC/DC变换器的工作原理及相关理论；设计以FPGA为主控制器的控制电路，编写系统的控制程序以及对各个控制模块进行分析，实现了功率主电路的数字化控制；基于数字化平台研究了数字控制的基础问题，如系统控制模块间参数匹配问题，数字PWM信号的产生方式及其与数字控制系统之间的相互关系等。

微电网系统的储能双向变流器控制技术研究摘要：本文从储能双向变流器在微电网中的实际应用出发，详细介绍了储能双向变流器的工作原理、控制方案等内容，并提出了一种新型的拓扑系统结构，分别针对并网运行控制、离网运行控制，以及并离网切换等过程的控制方法和流程进行了详细解析。

在此基础上，通过100kW储能双向变流器的运行试验，验证了变流器同期并网、主动离网、被动离网三个过程的运行性能。

试验结构表面，采用了控制方法及控制策略的储能双向变流器能量双向流动，又满足储能系统与电网之间动态匹配以及功率调节和状态切换，各方面性能优异，在实际应用上具有理论指导意义和推广价值。

关键词：储能双向变流器、清洁能源、微电网、分布式发电1、引言本文阐述了储能双向变流器是应用在储能环节，是风光储分布式发电微电网系统的核心关键设备。

储能双向变流器以双向逆变为基本特点，具有削峰填谷、应急电源、无功补偿、电能质量控制等功能且适合智能电网建设的并网变流器。

该设备能有效调控智能电网中的电力资源，很好地平衡昼夜及不同季节的用电差异，保障电网安全；能够在并网系统、孤岛系统和混合系统等不同的场合下应用，适用于各种需要动态储能的应用场合，电能富余时将电能存储，电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出，同时在微网中起到主电源作用，稳定微电网中的电压和频率。

双向储能变流器是储能技术运用的主要前提和实现电网互动化管理的有效手段。

2、工作原理储能双向变流器主要由控制单元、直流单元、双向变流单元、连接电抗器和变压器等组成。

控制单元根据能量管理系统控制指令，通过DSP产生一系列空间矢量脉冲调制信号（SVPWM），驱动双向变流单元工作，使储能系统并网时具有较高动-稳态充放电控制性能；作为微网主电源运行时，提供稳定的电压和频率；采用功率环、电压环和电流环的三环控制策略，保证P-Q控制和V-F控制两种控制方式之间的快速平滑切换。

储能变流器既满足能量双向流动，又满足储能系统与电网之间动态匹配以及功率调节和能量转换。

储能变流器控制方案的研究摘要：储能变流器是用于连接直流系统和交流系统之间的能量变换的控制器件，它能将交流电压整流滤波后成为直流电压，给列车使用或者给蓄电池充电，同时它也能将直流能量通过逆变转换为交流电压继续给负载或者电网供电，储能变流器的控制方法包括了逆变控制与整流控制两个部分，本论文主要解决在大功率变流器如何使能量双向流动的问题，同时在逆变时能使用功率因数可调，获得更好的电能质量。

通过MATLAB以及实验论证控制以及拓扑的可行性。

关键词：PID控制；DQ变换；MATLAB0前言对于目前的轨道交通设备而言在列车运行时需要从电网获取能量后经过整流给电机使用，地铁再生制动能量的吸收方式主要有电阻消耗、逆变回馈、飞轮储能等。

其中，以逆变方式作为能量回馈变流器节能效果显著，但是对于电力电子设备而言，其需要在整流以及逆变过程中来回切换控制策略，对控制策略以及设备的反应要求较高，因此本文提出一种储能变流器的控制策略，使电力电子设备能在整流以及逆变中均能可靠运行。

通常情况下，变流器包括功率器件，控制电路，驱动电路，以及连接功率器件与交流系统的滤波器等若干单元组成；逆变器控制策略中，在此应用的是PID控制算法，其控制效果良好，同时易于编程与控制。

1储能变流器控制原理1.1逆变部分控制原理如图1所示，在逆变控制中首先对交流侧电压进行采样，将采样的电压进行PLL锁相得到参考相角，同时对其进行DQ变换；之后对交流电流进行采样，对交流电流进行DQ变换，之后将电流变换后的数值与参考数值进行比较得到偏差，根据偏差由PID控制器对调节点反馈DQ值与参考DQ值进行闭环的PID调节，输出其电流DQ参考值，将电流DQ参考值与电压DQ计算值比较运算，得出输出DQ 分量的参考值。

图2 逆变器控制逻辑图Figure 2 Inverter control logic diagramDQ变换计算公式在此不再赘述，其表达式如下（2-1）DQ反变换计算公式如下：若需要将旋转坐标系转化到静止坐标系上，只需相应的将d-q向投影即可，可以得到：（2-2）由上述对DQ变换的公式可知，其D轴分量相当于有功分量，Q轴分量相当于无功分量，DQ两轴的给定数值是通过输入功率因数计算得到的。

微电网中的储能技术研究发表时间：2017-11-16T20:32:52.097Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：桂宝利[导读] 摘要：面对日益复杂的电力系统和日趋严重的生活环境，微电网对电力发展越显重要，它可促进可再生能源分布式发电的并网，有利于可再生能源的应用，对当下我国新能源建设有着重要意义，本文针对微电网中的储能技术这一方面进行研究分析，介绍储能技术在微电网中的作用和几种常用储能方式，在此基础上着重介绍超级电容器这种储能方式。

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000）摘要：面对日益复杂的电力系统和日趋严重的生活环境，微电网对电力发展越显重要，它可促进可再生能源分布式发电的并网，有利于可再生能源的应用，对当下我国新能源建设有着重要意义，本文针对微电网中的储能技术这一方面进行研究分析，介绍储能技术在微电网中的作用和几种常用储能方式，在此基础上着重介绍超级电容器这种储能方式。

关键词：微电网；储能技术；超级电容器引言：微电网是对大电网出现的某些问题的有效补充，开展微网技术的研究不但有利于推动新能源和可再生能源的开发与利用，对目前电网建设也具有重要的现实意义。

而微电网中储能系统又是其重要的环节，有很大的市场前景，利用储能技术将太阳能、风能等无污染可再生能源储存在储能系统中，适时提供电能，不需要投资大的发电站，又能有效应用可再生能源，对电网的电能质量、电网稳定性以及供电可靠性都有很大的提升。

本文阐述了储能技术在微网中的作用，对常用几种储能方式的优缺点进行了分析，着重对超级电容器这种储能方式的应用前景进行分析介绍。

1储能技术在微电网中的作用研究微电网一方面利用了可再生能源分布式发电，但另一方面因为大部分可再生能源不稳定，很容易跟随外界条件的变化而变化，降低了电网电能质量，对电网的安全稳定运行造成了影响。

而将储能技术应用在微网中，将极大的有利于微电网的快速发展。

（1）提供短时供电微电网存在两种典型的运行模式：并网运行模式和孤岛运行模式。

微网储能逆变器的研究
一、引言
随着新能源发展的日益受到重视，分布式微网储能逆变器（PCS）的
研究开始受到越来越多的关注。

PCS是一类具有多通道输出的高效可靠储
能转换技术，它是分布式微网储能的关键技术之一，可以将分布式微网储
能系统中的能量储存转换为可用的电能，支撑电力系统及电力市场的运行。

据报道，分布式微网储能逆变器（PCS）的研究可以在解决电网中储
能的效率、高效、安全等方面发挥重要作用。

在功率换热器及控制等方面，与传统并网逆变器仍有较大的差距。

目前，业界主流的PCS已经发展到了50kW级别，未来需要加快技术发展，以满足更高的功率级别和更高的性
能要求。

二、PCS的组成
PCS的主要组成部分包括电源模块、控制模块、功率模块和抗干扰措
施等。

1.电源模块
电源模块是PCS的基础，它由电池、电压调节器和稳压器组成，可以
确保PCS的稳定运行，有效提高PCS的可靠性。

2.控制模块
控制模块是PCS的核心，它利用微处理器和电路组成，负责实现电压
和频率的调节，以及对输入、输出以及整个逆变系统的控制。

3.功率模块
功率模块是PCS系统中的重要组成部分，主要负责连接电源模块和控制模块。

基于储能变流器的微电网无缝切换控制研究摘要：在世界范围的能源和环境危机显现的背景下，微电网成为节约能耗、提高电力系统稳定性和可靠性的发展趋势。

分布式微电源作为微电网的基本组成部分，具有清洁环保、能源利用率高、控制方式多样的特点。

微电网作为分布式发电的载体，能够很好地发挥分布式发电技术的优势，也能够较好地满足用户侧对供电可靠性和电能质量的要求。

微电网能够实现并网和离网两种运行模式，因而其具有灵活性与经济性的优势。

本文对储能变流器的微电网无缝切换控制进行简要论述。

关键词：分布式发电；微电网；变流器；双模式控制器；无缝切换引言微电网有诸多优点，例如可以有效解决风能、光伏等分布式发电单元的并网问题；电力运输距离短，线路损耗非常低；在出现自然灾害或者配电网故障的时候，微电网可以持续提供电力，确保本系统内负荷的稳定运行；还可以解决部分调峰和备用问题。

进入本世纪以来，微电网技术不断发展，太阳能、风能等新能源的度电成本及其相应的储能成本在逐年下降，设备生产成本也随着新材料的出现和生产工艺的改进而不断降低，规模微电网和小型微电网都将迎来建设的高峰。

1无缝切换技术概述微电网有并网和孤岛两种运行模式。

目前，在这两种模式下的运行控制技术均已经相当成熟，并网式和孤岛式微电网都能够长时间稳定运行。

而在离网转孤岛和孤岛转离网两种工况下的切换控制则成为研究的热门方向。

无缝切换技术指的是在微电网两种模式相互转换过程中保证系统内电能质量的稳定，保证转换过程中的不间断供电，不影响受电负荷的稳定运行，在转换时确保暂态的稳定性。

无缝转换的前提是微电网与大电网的系统电压、频率和相位均保持一致。

其中在孤岛转并网模式时，要求系统电压波动较小，基本无电流冲击，微电网内的主控微电源不会因为同期问题而跳机；在并网转孤岛模式后，要求微电网内微电源所发出电能必须满足网内负荷，模式切换时负载端的电压没有明显变化。

如果没有采取针对微电网的模式切换的控制措施，则一般会有电气暂态的突变或震荡。

基于储能变流器的微电网并／离网无缝切换的研究智能微电网凭借着将分布式电源灵活可靠的接入大电网以及解决了传统电网的一些弊端的优势已经成为智能配电网发展的关键环节之一。

智能微电网的的关键作用是具有并网与离网的无缝切换功能，保证大电网断电时，系统中的关键负荷不断电。

以铅酸电池作为主控制单元，通过储能换流器PCS来实现微网系统的并网/孤岛运行模式的无缝切换。

借助实验的结果以及电压的波形验证了无缝切换的正确性。

标签：智能微电网；P-Q模式；V-F模式；儲能换流器；无缝切换0 引言近年来，随着电力系统的电网规模不断扩大，分布式发电技术越来越多的受到国家和社会的重视。

分布式电源通过微电网以可控单元形式接入大电网是分布式电源被有效利用的最佳方式[1]。

智能微电网是指由分布式电源、储能装置、负荷、能量转换装置、监控和保护装置等组合成的一个小型发配电系统，它是一个能够实现自我保护、控制和管理的自治系统。

智能微电网具有的一个特点是存在两种运行方式，一种是在交流大电网下的并网运行，另一种是在没有大电网或者大电网断电时独立运行。

为了保证负荷在这两种运行状况下不受影响，更好的体现微电网的意义，智能微电网应做到并/离网转换的无缝切换。

所谓的无缝切换，就是指在整个切换过程中的微电网的电压和频率在智能微电网运行标准规定的范围之内[2-3]，能够保证对重要负荷进行不间断的供电。

本文通过储能变流器PCS 的两种不同的控制策略来实现对微电网的无缝切换，储能变流器在并网运行时是有功无功控制模式（P-Q模式），在独立运行时是电压频率控制模式（V-F 模式），本文以沈阳工程学院智能微电网实验室的风光储一体的微电网实验室作为平台，通过储能变流器PCS采集并网点处的电压、频率的同期和开关的开断，从而实现并/离网的无缝切换。

1 并网运行的控制策略（P-Q运行模式）并网运行策略即P-Q运行模式，在与电网并网模式下，储能换流器依靠电网所提供电压和频率的刚性支撑，这时电网中的负荷波动、电压和频率的扰动都由大电网承担；分布式电源不需考虑电压和频率调节，即PQ控制模式[4]。

基于微电网的储能变流器控制优化探究邓金松发布时间：2021-11-10T01:18:41.713Z 来源：基层建设2021年第24期作者：邓金松[导读] 在微电网建设体系内，储能系统是十分关键的组成部分。

其中，储能系统包括储能介质、储能变流器以及相应的能量管理系统。

本文以微电网为应用背景珠海科创电力电子有限公司广东珠海 519000摘要：在微电网建设体系内，储能系统是十分关键的组成部分。

其中，储能系统包括储能介质、储能变流器以及相应的能量管理系统。

本文以微电网为应用背景，研究并网、离网两种工作模式下单级式两电平储能变流器的控制策略，并提出优化措施，其目的在于提升微电网系统的运行效率和可靠性。

关键词：微电网；储能变流器；控制策略；优化措施引言：在传统电网电力线路建设过程中，存在运维成本高、事故发生频繁等问题，而针对以太阳能和风能作为能量来源的新能源微电网，其可靠性和安全性较高，能够显著改善电网电力线路的运行效率。

但是，在新能源接入电网过程中，分布式电源发电波动容易导致电压偏差或发电不稳定问题，因此，通常可借助储能系统进行电网调节，能够解决输出电压的三相不平衡和谐波增加问题，并提升微电网的运行稳定性。

在此基础上，针对储能系统的关键部件储能变流器进行研究，实现电网与储能电池间的能量控制，提升微电网系统的运行质量。

1 基于微电网的储能变流器工作模式在微电网中，储能变流器的应用能够实现能量双向流通，其工作模式包含并网、离网和并离网切换三种。

其中，在并网工作模式下，涉及储能单元充电、放电、充放电切换三种控制方式；在离网工作模式下，涉及单元放电控制方式；在并离网切换工作模式下，涉及并网转离网、离网转并网两种控制情况。

而在储能电池的充放电控制中，一般采用双闭环控制，且根据控制目标的不同，外环结构也存在一定差异。

同时，对于锂离子电池，在并网工作模式下具有恒直流电流、恒直流电压、恒功率控制三种模式，能够分别对应并网工作模式的恒流、恒压充电和恒功率放电三种控制方式。

具备微网功率调节功能的储能变流器的研究随着化石能源的逐渐枯竭,分布式发电得到了广泛应用。

但分布式发电的过多引入,给主电网带来了一些不利的影响。

为了解决主电网与分布式电源之间的矛盾,微电网的概念得以提出。

微电网中的储能系统对于微电网的安全稳定运行起着重要的作用,通过储能系统可以起到削峰填谷,平抑功率波动,改善电能质量的作用。

整个储能系统中最核心的部分就是储能变流器。

本文所研究的是具备微网功率调节功能的储能变流器,在查阅大量的相关资料后,首先对课题研究的相关背景,研究现状以及意义作出了一个详细的说明,介绍了单级型和双级型储能变流
器的拓扑结构以及各自的优缺点,对比了两电平和三电平电路,阐述了三电平电
路的优势,最终本论文以双级型三电平电路为基础对储能变流器进行相应的设计。

由于在传统矢量控制方式下的储能变流器缺乏惯量、阻尼,其难以参与电网频率调节的问题日益突出,所以本次储能变流器的设计将采用基于虚拟同步发电机的思想,利用虚拟同步发电机来模拟同步发电机的一些特性,从而产生相应的
惯量和阻尼分量,使变流器具有自动功率分配、调频调压、与电网运行相同步的功能。

最后介绍了功率调节的控制策略,同时对如何保持系统的稳定性进行了分析。

最后根据微网功率调节的目标,完成硬件软件的设计。

硬件部分主要完成选取恰当的电路元器件,设计相关电路,如采样电路,保护电路,驱动电路等,通过TMS320F28335数字信号处理器的控制,完成对整个系统的硬件部分设计;软件部
分主要完成对主程序,中断服务程序,虚拟同步发电机算法程序的设计。

本文提出的具备微网功率调节功能的储能变流器,具有重要的经济价值以及
社会价值,值得大力推广。

Science &Technology Vision 科技视界1微电网中储能系统存在的必要性作为新能源接入的一种解决方案,微电网的概念应运而生。

微电网从系统观点将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电能和热能。

由于电源总供给功率和负荷不能时刻处于供需平衡状态,这就需要由储能系统吸收系统多余的能量或释放能量以弥补系统能量的不足。

在离网及并网运行时利用储能设备稳定电压和调整频率达到安全、可靠供电的目的,在接入分布式电源和向负荷供给高质量的电能时平衡系统功率。

因此,储能系统在微网中是必需的,可解决电能供需不平衡问题,在电力系统中主要起电力调峰、提高微电网运行稳定性和电能质量的作用。

离网运行状态时,由于单个分布式电源独立运行,很难维持整个系统的频率和电压稳定,而有研究指出一旦可再生能源的装机容量所占比例超过系统容量10%后,将对局部电网产生明显冲击,所以在电网难以达到的边远或孤立地区,微电网一般采用分布式电源联合运行来为这些地区提供可靠的电力。

它们包括:风/光互补联合发电系统、光/柴联合型发电系统、微型燃气轮机/风力发电混合系统。

利用互补特性联合运行以获得比较稳定的系统性能,在保证同样供电稳定性和可靠性的情况下,大大减少储能的容量,虽然联合发电系统能够确保连续24h 不间断供电,然而,当发电电源发生转变时,常常不能快速做出响应,而必须通过储能实现过渡。

储能系统是调节微电源性能、保证负荷供电质量、维持电网稳定的重要环节,因此研究储能系统设计、开发储能在微网技术中的应用十分重要。

2储能技术在微电网中的作用2.1提供短时供电微电网有两种典型的运行模式:并网运行模式和孤岛运行模式。

在正常情况下,微电网与常规配电网并网运行;当电网出现故障或发生电能质量事件时,微电网将及时与电网断开独立运行。

为避免微电网在这两种模式的转换中所伴随的有一定功率缺额的情况,可以在系统中安装一定的储能装置储存能量,这样就能保证在这两种模式转换下的平稳过渡,保证系统的稳定。

超导磁储能变流器在微网中的控制策略研究超导磁储能变流器在微网中的控制策略研究随着能源需求的不断增长以及可再生能源的大规模应用，微网已经成为实现能源安全和可持续发展的重要手段。

微网是由分布式能源资源、灵活的负荷和先进的控制与保护系统组成的小型电力系统，能够相对独立地运行，可在电网断电时提供可靠的电力供应。

超导磁储能变流器是一种基于超导磁体技术的能量存储和释放装置。

由于其具有高效率、高能量密度和快速响应等优点，超导磁储能变流器在微网中的应用越来越受到关注。

然而，由于其特殊的电磁特性和复杂的控制要求，研究超导磁储能变流器在微网中的控制策略成为一个重要的课题。

首先，超导磁储能变流器需要与微网中的其他能源资源进行协调控制。

在微网中，分布式能源资源包括太阳能、风能等可再生能源以及传统的发电机组。

由于这些能源的不稳定性和间歇性，超导磁储能变流器需要根据微网的能源状况进行调节，以维持微网的稳定运行。

因此，研究超导磁储能变流器与其他能源资源的协同控制策略是非常重要的。

其次，超导磁储能变流器的控制策略需要考虑微网的负荷情况。

负荷是指微网中各种电力消费设备的总和，包括家庭用电、商业用电以及工业用电等。

与传统的电网不同，微网的负荷需求可能会发生剧烈变化，超导磁储能变流器需要根据负荷的变化情况进行灵活调节，以保证电力的供需平衡。

因此，研究超导磁储能变流器与微网负荷的响应机制是十分关键的。

此外，超导磁储能变流器的控制策略还需要考虑微网的故障保护。

由于微网是一个相对独立运行的小型电力系统，故障事件的处理和保护机制尤为重要。

超导磁储能变流器需要能够迅速响应微网中的故障事件，并快速切换至备用电源或隔离故障区域，以保证微网的稳定运行。

因此，研究超导磁储能变流器在微网故障保护中的应用策略是非常必要的。

综上所述，超导磁储能变流器在微网中的控制策略研究是当前能源领域中的一个热门课题。

通过研究超导磁储能变流器与其他能源资源的协同控制、与微网负荷的响应机制以及微网故障保护的应用策略，可以进一步提高微网的可靠性、稳定性和可持续性。

微电网光储系统大功率变流器的研发与应用
许傲然;谷彩连;胡田;冷雪
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2016(050)011
【摘要】为提高微电网供电可靠性,降低用电成本,光伏发电单元、大容量蓄电池和微电网间需能量交换控制灵活、高效节能的变流器作为核心控制单元.所设计微电网大功率变流器在光伏发电高效并网基础上实现了微电网中多组大容量蓄电池独立控制、微电网系统容量灵活配置及电池组灵活投切.实验结果表明充放电电流准确跟踪指令电流,并网效率超过95％,目前该变流器己成为100 kVA微电网光储系统的重要组成部分.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】许傲然;谷彩连;胡田;冷雪
【作者单位】沈阳工程学院,电力学院,辽宁沈阳 110136;沈阳工程学院,电力学院,辽宁沈阳 110136;沈阳工程学院,电力学院,辽宁沈阳 110136;沈阳工程学院,电力学院,辽宁沈阳 110136
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
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5.风/光/储微电网混合储能系统容量优化配置 [J], 李彦哲;郭小嘉;董海鹰;高政因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。