超導磁儲能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器.pdf

1、超導磁儲能(Superconducting Magnetic Energy Storage，縮寫為SMES)是將電能轉(zhuǎn)換為電磁能存儲在超導線圈，需要時再將電磁能返回電網(wǎng)或負載。SMES系統(tǒng)首先是由Ferrier在1969年提出的，作為一種新型的儲能方式，以其能夠提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善電能質(zhì)量，存儲效率高，反應快速等特點越來越受到人們的關注。
　　變流器是SMES系統(tǒng)中超導線圈與電網(wǎng)相連接的橋梁，一般把變流器及其控制電路稱之為功率

2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)(Power Conditioning System，縮寫為PCS)是超導磁體和電網(wǎng)之間的能量轉(zhuǎn)換單元，是超導磁儲能系統(tǒng)的關鍵技術之一。目前功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)常采用PWM變流器控制技術，它能夠快速、獨立地控制四象限有功和無功功率，動態(tài)響應速度快，抑制諧波產(chǎn)生等優(yōu)點。根據(jù)電路拓撲結構的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以分為電流源型(Current Source Converter，CSC)和電壓源型(VoltageSource Converter，VCS

3、)兩種基本結構。
　　本文分別介紹了電壓源型和電流源型功率調(diào)節(jié)器的基本原理和拓撲結構，建立了電壓源型變流器和斬波器的數(shù)學模型，設計了具有前饋解耦控制的PWM整流器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并運用MATLAB/SIMULINK進行了仿真分析。此外，建立了電流源型變流器的數(shù)學模型并采用離散化狀態(tài)反饋解耦控制方法分析模型，以超導磁體電流控制作為外環(huán)控制，而有功和無功電流控制作為系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)控制，改進的雙閉環(huán)控制方法來設計電流源型控制系統(tǒng)，并通過MA