35、九开关变换器与滑模控制电弹簧在电力系统中的应用研究

九开关变换器与滑模控制电弹簧在电力系统中的应用研究

在可再生能源大规模接入电力系统的背景下，电力系统的稳定运行面临着诸多挑战，如电压波动、功率控制等问题。本文将介绍九开关变换器在多源发电系统中的性能分析，以及滑模控制电弹簧在基于自激感应发电机（SEIG）的微电网中的应用。

九开关变换器在多源发电系统中的应用

不同变换器的特点

• 背靠背变换器 ：由两个六开关变换器背靠背连接而成，包含12个双向开关，直流链路要求较低。
• 矩阵变换器 ：为降低变换器成本而提出，但由于缺乏直流链路，无法实现独立的功率控制。
• 九开关变换器 ：每相桥臂部署3个双向开关，且存在直流链路。虽然其直流链路电压要求比背靠背变换器高，但系统的稳定性和可靠性得到了增强。

多源发电系统配置

该系统是一个混合多源发电系统，由多个可再生电源组成，具体包括：
- 一台22kW的自激感应发电机（SEIG），由恒功率源供电。
- 一台7.5kW的双馈感应发电机（DFIG），由风力涡轮机驱动。
- 一个18kW的光伏系统和电池储能系统，连接在九开关变换器的直流链路端子上。

九开关变换器（NSC）作为多个可再生电源之间的接口，用于控制流向负载的功率。电池储能系统（BESS）在系统中起着关键作用，可存储或提供多余或不足的功率。

控制算法

• DFIG控制 ：采用SFO