芯耀
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隨著雙向儲(chǔ)能變流器（PCS)朝著高電壓、高效率的趨勢(shì)發(fā)展，SiC?器件在?雙向PCS中開(kāi)始應(yīng)用。SiC的PCS主電路拓?fù)?/a>采用可以有效降低并網(wǎng)電流諧波的T型?三電平逆變電路。針對(duì)SiC器件開(kāi)關(guān)頻率高，基于相電壓采樣的鎖相控制比較容易受?干擾，以及電網(wǎng)不平衡時(shí)容易影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，提出基于線電壓采樣的鎖相環(huán)以及相?應(yīng)的并網(wǎng)電流正負(fù)序分離控制策略。最后，搭建了1臺(tái)基于SiC的10kW雙向PCS實(shí)?驗(yàn)樣機(jī)，樣機(jī)性能良好，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)方案和控制策略正確有效。
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求以及用電需求日益增加，電網(wǎng)用電負(fù)荷也隨之增長(zhǎng)。同時(shí),新能源發(fā)電如風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電快速發(fā)展，但由于其發(fā)電具有隨機(jī)波動(dòng)性等 缺點(diǎn)，容易引起電網(wǎng)不穩(wěn)定[12]。儲(chǔ)能技術(shù)可以 平滑新能源發(fā)電波動(dòng)，能夠?yàn)樾履茉窗l(fā)電友好并網(wǎng)提供解決方案，其正逐漸成為越來(lái)越多國(guó)家實(shí) 現(xiàn)碳中和目標(biāo)的主要技術(shù)之一[3-]。
目前,儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)、新能源等領(lǐng)域的運(yùn)用越來(lái)越廣泛,儲(chǔ)能行業(yè)也在國(guó)家政策以及市場(chǎng)發(fā)展的雙重驅(qū)動(dòng)下快速發(fā)展[6]。儲(chǔ)能變流器(PCS)是儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備單元,作為儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口，承擔(dān)著外界與儲(chǔ)能系統(tǒng)交換能量的重要任務(wù)。PCS可以提高電網(wǎng)的可靠性、效?率和靈活性,對(duì)于推廣清潔能源、建設(shè)智能電網(wǎng)、保障能源安全等方面具有重要意義,這對(duì)PCS的性能以及容量提出更高的要求[7]。PCS運(yùn)用較為廣泛的是多電平電路,其中T型三電平逆變電路因相同頻率下效率高、并網(wǎng)電流諧波含量低等優(yōu)?勢(shì),在儲(chǔ)能領(lǐng)域成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)[8-9]。市場(chǎng)的發(fā)展需求往往推動(dòng)電力電子器件的發(fā)?展。近年來(lái),PCS也逐漸朝著高壓、高效、高頻化?趨勢(shì)發(fā)展。隨著電壓等級(jí)以及開(kāi)關(guān)頻率的提高，?硅(Si)半導(dǎo)體器件受到材料自身的限制,不能很好適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)。用新型寬禁帶半導(dǎo)體材料
制造的電力電子器件比Si半導(dǎo)體器件具有更好的性能，其中寬禁帶半導(dǎo)體器件中的碳化硅?(SiC)器件具有更高的禁帶寬度、可承受更高的電壓等級(jí)、較低的導(dǎo)通電阻和更快的開(kāi)關(guān)速度，快速獲得工業(yè)應(yīng)用[10-12]。目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有商業(yè)化的成熟可靠?SiC器件，而且在電路中應(yīng)用SiC器件可以提升系統(tǒng)效率，減小體積和提高功率密度,在儲(chǔ)能領(lǐng)域也獲得應(yīng)用[13-4]
本文研究采用寬禁帶SiC的雙向PCS,主電路拓?fù)錇?/span>T型三電平逆變電路。本文給出基于SiC?的雙向?PCS?樣機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并以?A?相為例簡(jiǎn)要分析其工作原理。介紹了雙向PCS調(diào)制方法，針對(duì)目前采用相電壓鎖相控制的不足以及不平衡電網(wǎng)電壓下并網(wǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題，提出基于線電壓采樣的鎖相環(huán)設(shè)計(jì)和并網(wǎng)電流正負(fù)序分離控制設(shè)計(jì)。最后,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
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