芯耀
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隨著雙向儲能變流器（PCS)朝著高電壓、高效率的趨勢發(fā)展，SiC?器件在?雙向PCS中開始應用。SiC的PCS主電路拓撲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SiC器件開關頻率高，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?應的并網(wǎng)電流正負序分離控制策略。最后，搭建了1臺基于SiC的10kW雙向PCS實?驗樣機，樣機性能良好，運行穩(wěn)定可靠，實驗驗證所設計方案和控制策略正確有效。
隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，用戶對電能質(zhì)量的要求以及用電需求日益增加，電網(wǎng)用電負荷也隨之增長。同時,新能源發(fā)電如風力發(fā)電和光伏發(fā)電快速發(fā)展，但由于其發(fā)電具有隨機波動性等 缺點，容易引起電網(wǎng)不穩(wěn)定[12]。儲能技術可以 平滑新能源發(fā)電波動，能夠為新能源發(fā)電友好并網(wǎng)提供解決方案，其正逐漸成為越來越多國家實 現(xiàn)碳中和目標的主要技術之一[3-]。
目前,儲能技術在電力系統(tǒng)、新能源等領域的運用越來越廣泛,儲能行業(yè)也在國家政策以及市場發(fā)展的雙重驅(qū)動下快速發(fā)展[6]。儲能變流器(PCS)是儲能系統(tǒng)的關鍵設備單元,作為儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口，承擔著外界與儲能系統(tǒng)交換能量的重要任務。PCS可以提高電網(wǎng)的可靠性、效?率和靈活性,對于推廣清潔能源、建設智能電網(wǎng)、保障能源安全等方面具有重要意義,這對PCS的性能以及容量提出更高的要求[7]。PCS運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,在儲能領域成為研究和應用的熱點[8-9]。市場的發(fā)展需求往往推動電力電子器件的發(fā)?展。近年來,PCS也逐漸朝著高壓、高效、高頻化?趨勢發(fā)展。隨著電壓等級以及開關頻率的提高，?硅(Si)半導體器件受到材料自身的限制,不能很好適應這一發(fā)展趨勢。用新型寬禁帶半導體材料
制造的電力電子器件比Si半導體器件具有更好的性能，其中寬禁帶半導體器件中的碳化硅?(SiC)器件具有更高的禁帶寬度、可承受更高的電壓等級、較低的導通電阻和更快的開關速度，快速獲得工業(yè)應用[10-12]。目前，市場上已經(jīng)有商業(yè)化的成熟可靠?SiC器件，而且在電路中應用SiC器件可以提升系統(tǒng)效率，減小體積和提高功率密度,在儲能領域也獲得應用[13-4]
本文研究采用寬禁帶SiC的雙向PCS,主電路拓撲為T型三電平逆變電路。本文給出基于SiC?的雙向?PCS?樣機系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并以?A?相為例簡要分析其工作原理。介紹了雙向PCS調(diào)制方法，針對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)定性問題，提出基于線電壓采樣的鎖相環(huán)設計和并網(wǎng)電流正負序分離控制設計。最后,進行了實驗驗證。
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