16、双极直流微电网的公用事业电网接口太阳能光伏系统设计与控制

双极直流微电网的公用事业电网接口太阳能光伏系统设计与控制

1 引言

传统的化石燃料发电存在诸多弊端，如温室气体排放、全球变暖、环境污染，且其在全球各地的供应有限。而电力需求却在快速增长，因此，清洁电能的生产变得至关重要。太阳能和风能等可再生能源成为了广泛功率范围内发电的替代方案，且其占比正在迅速增加。

同时，许多家用、工业和医疗设备需要将交流电转换为直流电，这增加了组件数量，降低了效率。为解决这些问题，研究者们提出了不同类型的直流微电网配置，其中双极直流微电网（BDCMG）应运而生，它能满足更高的电力需求，具有可靠性高、线路损耗低等优点。

不过，不同的直流 - 直流转换器配置在应用于双极直流微电网时存在各自的优缺点：
- 多输入单输出配置 ：相对传统拓扑简单高效，但需要三个输出端子实现双输出，且若任一输入源故障，直流母线电压调节困难。
- 单输入多输出配置 ：不利于增加更多可再生能源，部分转换器产生的多独立输出不适用于双极直流微电网。
- 多输入多输出单向转换器 ：使用较多开关，整体效率有限。
- 单输入双输出 Boost - SEPIC 型交错（BSTI）直流 - 直流转换器 ：适用于将各种可再生能源接入低电压双极直流微电网。
- 双输入双输出单向直流 - 直流转换器 ：可将太阳能光伏、风能和燃料电池等混合能源接入低电压双极直流微电网。
- 高压三电平直流 - 直流转换器的电压平衡控制 ：用于电