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系统并网技术 ★ 5.0

新能源多电压等级纯直流汇集系统母线扰动分析及母线间协调控制研究

Analysis of Bus Disturbance and Inter-bus Coordinated Control in Multi-voltage-level All-Direct Current Collection Systems for New Energy

作者 田艳军 · 杨迪 · 陆翌 · 陈骞 · 裘鹏 · 刘黎 · 王毅
期刊 中国电机工程学报
出版日期 2025年8月
卷/期 第 45 卷 第 8 期
技术分类 系统并网技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 新能源直流汇集系统 多电压等级 直流母线电压 协调控制方法 电压波动抑制
版本:
柔性电力电子技术的发展推动了新能源直流汇集系统的应用。针对多电压等级直流汇集系统在负载扰动下母线电压波动显著的问题,本文建立了多电压等级直流母线扰动特性模型,提出一种母线间协调控制方法,将电压调节任务由两端直流变压器共同承担,有效抑制电压波动。与传统单端控制对比,所提方法显著提升了母线电压的抗扰性与稳定性。通过Matlab/Simulink仿真及低压实验平台验证了该策略的正确性与有效性。
柔性电力电子技术的发展使得新能源直流汇集系统成为一个重要方案选择.新能源纯直流汇集呈现多电压等级的特点,母线电压常采用单端换流站进行控制,系统存在负载扰动时,母线电压产生显著波动,影响系统稳定运行.针对这一问题,该文对多电压等级直流母线电压扰动特性进行了建模分析,提出一种多电压等级母线间的协调控制方法,将直流母线电压控制的任务通过协调控制,分配至母线两端直流变压器共同承担,达到有效抑制直流母线电压波动的效果,并与传统单端控制策略进行对比,论证协调控制方法的优越性.研究结果表明:所提母线协调控制可以有效提高直流母线电压的抗扰特性与稳定特性.最后,通过 Matlab/Simulink软件仿真和搭建低压实验平台,验证所提协调控制策略的正确性和有效性.
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的大型新能源场站集成方案具有重要参考价值。多电压等级直流汇集系统的母线扰动分析和协调控制方法,可直接应用于PowerTitan储能系统的DC-DC变换环节和SG系列组串式逆变器的级联系统。双端协同控制策略有助于提升储能变流器和光伏逆变器在大规模并网场景下的电压稳定性,对完善阳光电源的GFM/GFL控制算法具有启发。该技术可优化公司储能变流器和光伏逆变器产品在复杂电网环境下的动态响应性能,提升产品竞争力。