应用于混合储能的组合级联式多端口变流器拓扑结构研究

摘要：

针对光伏等可再生能源发电的间歇性和功率波动问题，提出一种新型的用于混合储能的组合级联式隔离型多端口变流器拓扑结构及其控制策略。该装置由蓄电池组、超级电容器组、多端口隔离半桥DC/DC变换器和级联式H桥DC/AC变换器组合而成。首先对该拓扑的工作原理进行了分析；然后结合相应的控制策略，通过滑动平均滤波算法将外界给定目标功率指令在各储能单元之间进行合理分配，并在PLECS上搭建了基于该装置的光伏电站并网模型进行仿真；最后，结合仿真结果和实际工程案例对该装置可带来的经济效益进行了定量分析。结果表明，所提出的混合储能拓扑结构可有效结合超级电容器功率密度高、响应速度快，和蓄电池能量密度高、适用于平抑长周期缓慢功率波动的特点，提高了间歇式电源并网运行的电能质量和可调度性，同时避免了蓄电池频繁充放电，显著延长了电池使用寿命。该装置可用于基于蓄电池-超级电容器混合储能（BSHES）的大功率储能电站，实现平滑可再生能源发电输出功率波动和微电网中的调频调压功能，模块集成度高，可实现模块化生产，具有广阔的应用前景。

关键词：光伏电站、混合储能、多端口变流器、锂电池-超级电容器混合储能(BSHES)、大功率储能电站、经济效益分析

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：北京市科技计划课题资助项目D131104002013003

在线出版日期：2014-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：81-89