适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与LVRT策略.pdf

第４２卷第１０期２０１４年５月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、，ｏ１．４２ＮＯ．１ＯＭａｙ１６，２０１４适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与ＬＶＲＴ策略刘其辉，葛立坤，郭晓芸（１．华北电力大学电气与电子工程学院，北京１０２２０６；２．国家电网客户服务中心南方分中心，江苏南京２１１１００）摘要：为了实现储能装置的功率转换系统（ＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＰＣＳ）在电网发生对称和不对称故障时的低电压穿越ＬＶＲＴ（ＬｏｗＶｏ１ｔａｇｅＲｉｄｅＴｈｒｏｕｇｈ，ＬＶＲＴ）控制，考虑到目前ＰＣＳ控制方面的不足之处，通过分析预测电流控制原理，推导一ｐ坐标系中ＰＣＳ瞬时功率方程，设计了一种电网故障情况下ＰＣＳ的ＬＶＲＴ控制策略。建立基于ＰＳＣＡＤ的８４ｋｗ储能电池ＰＣＳ系统，针对电网多类型故障进行仿真；在已有控制策略经过仿真验证之后，又将该策略移植到硬件设施中进行实验。仿真结果表明，该控制策略可以有效实现储能系统的低电压穿越功能。关键词：储能系统；电网故障；功率转换系统；预测电流控制；低电压穿越Ａｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｄａｐｔｉｎｇｔｏｍｕｌｔｉ－ｇｒｉｄｆａｕｌｔｏｆｂａｔｔｅｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍＬＩＵＱｉ．ｈｕｉ，ＧＥＬｉｋｕｎ，ＧＵＯＸｉａｏ．ｙｕｎ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＳｏｕｔｈｅｒｎＳｕｂ－ｃｅｎｔｅｒｏｆＳｔａｔｅＧｒｉｄＣｕｓｔｏｍｅｒＳｅｒｖｉｃｅＣｅｎｔｅｒ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈ（ＬＶＲＴ）ｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ（ＰＣＳ）ｏｆｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅｉｎｔｈｅｓｉｔｕ￣ｉｏｎｏｆｂｏｔｈｔｈｅｂａｌａｎｃｅａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅｇｒｉｄｖｏｌｔａｇｅｆａｕｌｔ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｏｆｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ—ｓｙｓｔｅｍ（ＰＣＳ），ａｎｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｒｉｖｅｓＰＣＳｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｐｏｗｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｉｎａｐｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｄｅｓｉｇｎｓａｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｒｅａｌｉｚｅＬＶＲＴｆａｕｌｔｃｏｎｔｒｏ１．Ｔｈｅｎｉｔｂｕｉｌｄｓａｓｉｎｇｌｅｂａｔｔｅｒｙｍｏｄｕｌｅ（８４ｋＷ）ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＰＳＣＡＤｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｍｕｌｔｉｐｌｅｔｙｐｅｓｏｆｇｒｉｄｆａｕｌｔ．ＡｆｔｅｒｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒＮｅｇｙｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄｔｏｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｃｈｉｅｖｅｔｈｅＬＶＲＴｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｓｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０８０７０１２）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ（ＥＳＳ）；ｇｒｉｄｆａｕｌｔ；ｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ（ＰＣＳ）；ｆｏｒｅｃａｓｔｃｕｒｒｅｎｔ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ；ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈ（ＬＶＲＴ）中图分类号：ＴＭ７１文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４．３４１５（２０１４）１０００９６－０８０引言随着新能源接入电网所占比例的不断提高，电网的动态稳定性问题日益突出，增设储能系统（ＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍ，ＥＳＳ）逐渐成为电力系统提高稳定性的新手段，它能够平滑新能源发电的输出功率并提高它的调峰能力。ＥＳＳ中的功率转换系统．ＰＣＳ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＰＣＳ）是连接储能电池和电网间的桥梁，是实现ＥＳＳ与电网能量交换的核心。电网故障时，ＰＣＳ若不能采取相应措施来基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０８０７０１２）进行自我保护，则可能烧坏变流器。因此对ＰＣＳ低电压穿越（ＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＲｉｄｅ．Ｔｈｏｕｇｈ，ＬＶＲＴ）研究的重要性也日益突出ｊ。目前多种ＰＣＳ控制策略得到成功应用，这些方法均假定电网三相电压完全对称ｌＪ，但实际上ＥＳＳ一般通过长距离输电线路与系统相连，易受各种电网状况的影响。不对称故障或不平衡负载所导致的三相电网电压不对称是实际电网中的常见现象【ｏＪ。文献［７】针对风力发电系统中的变流器提出了电网正负序电压分别定向的矢量控制策略，该方法可以消除功率波动，稳定直流母线电压，然而电网发生不对称故障时，变流器不具有紧急无功控制能力。刘其辉，等适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与ＬＶＲＴ策略文献［８］根据储能电池的非线性特性，设计了双向—ＤＣＤＣ变流器与ＤＣ．ＡＣ并网变流器结合的能量转换系统，基于反馈线性化理论，设计了ＰＣＳ的非线性内环控制器。但该方法采用了６个ＰＩ控制器，增加了计算复杂度，且不适用于电网故障情况。文献【９】中储能变流器采用同步旋转ｄ－ｑ坐标下的间接电流控制，通过变流器直流输出计算出网侧有功分量和无功给定值，这种控制方法在电压型逆变器中有一定的借鉴意义，但是采用同步旋转ｄ．ｑ坐标系，需要进行多次坐标转换，算法复杂电网故障时锁相系统可能不准确而使ＰＣＳ失去控制，烧坏变流器。文献［１０１中指出了光伏ＰＣＳ实现ＬＶＲＴ的三种方法，增设无功补偿设备实现ＬＶＲＴ适用于储能ＰＣＳ，但该方法是进行硬件改造，增加了ＥＳＳ的安装成本。针对储能ＰＣＳ软件控制方法实现ＬＶＲＴ这一缺失，本文分析了电网故障对ＥＳＳ的影响，建立了ＰＣＳ正、负序复合型数学模型，通过分析预测电流控制原理建立了Ｃｃ．Ｂ坐标系中ＰＣＳ瞬时功率方程，结合储能环节的特殊结构，以抑制ＬＶＲＴ时的过电流和不对称故障时产生的有功功率二倍频分量为目标，采用不需要锁相环和旋转坐标变换的电网不对称条件下ＰＣＳ预测电流控制策略，采用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ仿真证明了该策略的正确性与可行性。１储能系统结构及原理目前储能技术主要分为物理储能、化学储能和电磁储能三大类。物理储能主要包括扬水蓄水储能和压缩空气储能等，化学储能主要包括各类蓄电池，电磁储能包括超导线圈与超级电容器【Ｉ。图１为本文的研究对象－－８４ｋＷ的电池储能系统，该系统通过ＰＣＳ连接到３８０Ｖ的电网上，主要包括电网、变压器、交流侧滤波器、ＰＣＳ、直流侧支撑电容和模拟蓄电池六大部分。ＰＣＳ工作于储能电池和电网之间，其功能是将电网电能存入储能电池中或将储能电池中的能量回馈到电网，实现储能电池和电网之间能量的有序交换，它不仅要在电网正常时提高电力系统电能质量，还要在电网故障时为关键负荷供电【ｌ。特别指出本文采用单级式变流器实现并网控制，不仅实现了功率的双向流动，负载可以向电源回馈能量；而且整个系统只需一级功率变换即可完成两级结构的全部功能，降低了变换器的通态损耗和系统的复杂性，提高了系统的效率和可靠性。克服了双级式变流器器件数多，系统可靠性相对较低，体积重量较大，系统较复杂，成本较高的一些缺点【１３］。８４ｋＷ电池组图１储能系统结构Ｆｉｇ．１Ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ在电网正常工作情况下，通过不同的控制方式，可以实现储能电池的恒功率充、放电，恒压放电等模式。当电网三相电压对称跌落时，输送到电网的功率突然减小，若不及时调节储能电池输入功率，则功率不平衡将导致变流器输出电流迅速上升，危及变流器安全【Ｊ。储能电池不同于直驱风机和光伏之处在于储能电池直流侧由于大电容钳位的原因，在电网侧电压跌落的情况下直流母线电压不会出现过大的波动。当电网出现不对称的电压跌落时，如果不采取措施实现负序电流的控制，ＰＣＳ很容易发生过流而损坏。此外，输出有功功率会发生２倍电网频率的正弦波动，进而使直流侧电压产生２倍频波动，危及变流器整体稳定性Ｌ１。综上，ＥＳＳ应具备一定的耐受电网故障（对称、不对称）的能力，避免在故障时脱网，引起其他连锁故障。目前，还没有明确提出ＥＳＳ低电压穿越要求，ＥＳＳ和光伏ＰＣＳ的功能和控制方法相似，一般参考光伏电站的电压响应特性曲线【Ｊ引。２储能Ｐ０Ｓ的正、负序复合模型储能ＰＣＳ拓扑结构如图２所示，图中ｅ、ｅｂ、ｅ。为三相电网电压，、（ｆａ、屯、ｆｃ）为储能ＰＣＳ的三相输入电压（电流），和为等效的进线电感和电阻，为直流侧支撑电容，／４ｄ。为直流侧母线电压，ｆ１０ａｄ为直流侧负载电流。Ｎ图２ＰＣＳ拓扑Ｆｉｇ．２ＰＣＳｔｏｐｏｌｏｇｙ一９８．电力系统保护与控制根据图２所示拓扑，由基尔霍夫电压、电流定律得三相静止ａｂｃ坐标系下ＰＣＳ变流器的数学模型为＝警＋＆ｉａ＋Ｓａ一＝訾＋＝—警＋＆ｉｏ＋（ＳｏＳａ＋ｓｂ＋ｓｃ３Ｓａ＋ｓｂ＋Ｓｃ３ｓａ＋ｓｂ＋ｓｃＣｄｕｄｅ＝‘ｓＡ＋ｆｂ＋ｓＡ一。耐式，、、＆分别为三相桥臂开关函数：＝１（ａ，ｂ，Ｃ）表示相应桥臂上管导通，下管关断；＝０表示相应桥臂上管关断，下管导通。三相电源相互耦合，而且电网电压电流均为时变交流量，不利于控制系统的实现。通过坐标转换将三相静止ａｂｃ坐标系下的数学模型转换到两相静止０【．Ｂ坐标系，对式（１）进行３ｓ／２ｓ坐标变换可以得到两相静止０【一１３坐标系下ＰＣＳ变流器的数学模型为誓＋式日ｐ是电网侧电压复矢量；ｐｐ）是０【．ｐ坐标系中变流器交流侧电压（电流）复矢量。‰当电网不平衡时，Ｂ、均含有正序、负序分量，根据已有文献在系统发生不对称故障时采用Ｔ／４正负序分离法提取出系统中的负序量进行控制【，则Ｉ：＋ｊ１Ｌｐ：＋嵋（３）式，％、（、）分别为－ｐ坐标系下的变流器交流侧电压（电流）的正、负序矢量。且有ｌ＋ｊＩ品＋ｊＩＪ：ｐ＋ｊｉｌ（４）ｌ品＋ｊｑ式日ｆ）代表变流器交流侧电压（电流）；下标、１３代表所在坐标轴；上标Ｐ、ｎ代表正负序分量。将式（３）代入式（２）中可以得到０ｃ－ｐ坐标系中储能ＰＣＳ变流器的正、负序复合模型为Ｐｐ一－－邮Ｐ一ｄ／ｐ％）ｎ。ｉ１一誓）３预测电流控制与ＬＶＲＴ策略（５）ＰＣＳ的ＬＶＲＴ实质是在电压跌落情况下首先防止开关器件过流、过压而损坏，其次是保持并网运行前提下，具备一定的功率控制能力和功能。ＬＶＲＴ的实现方案体现在两个层次：一是电压跌落时电流指令分配与切换；二是电流的有效控制。针对电网对称和不对称两种故障，通过改变功率外环来改变电流指令，分别实现电压跌落时的ＰＣＳ过电流抑制和不对称故障时负序电流控制与有功功率二倍频脉动抑制，实现储能ＰＣＳ的ＬＶＲＴ。采用预测电流控制算法，即通过预测系统下～周期的输出状态而确定当前的动作指令们。电网正常情况时调制电压指令为电网电压不对称时，式（６）可分解为＝：＝＝Ｐ＝ｅ一生厂一生一＆丁Ｖｉｐ。厂＋一了一卜Ｒ。一ｊ一（７）一—ｊ。一—ＪＲ式日、、、（ｆ、ｆＢｐ、ｆ吐ｎ、Ⅱ口）为轴和ｐ轴的电压（电流）正负序指令；ｉａｐ、、、Ⅱ“ｆ（ｅｃ￣ｐ、ｅＢｐ、Ｐｎ、ＰＢ）为Ｃ【轴和ｐ轴的网侧电压（电流）正负序瞬时值。由式（７）可以看到变流器输出电流乇和Ｂ分别只受变流器输出电压和的控制，求得电流指令代入式（７），将得到的调制电压输入到ＳＶＰＷＭ模块，产生六路脉冲信号触发ＰＣＳ变流器的功率开关就可以实现ＬＶＲＴ控制。ＰＣＳ变流器吸收的复功率为““““Ｓ＝ｐ＋ｊ垡＝（ｅＥ品＋ｅ一品）・（ｅ强＋ｅ一ｎｑ）（８）式日品、Ｅ三（ｔＳｑ、）为ｄ－ｑ坐标下电网电压（电流）正负序矢量；为ＰＣＳ变流器吸收的有功、无功功率；ＣＯ为同步旋转角频率。６．ｕ．一一］＿］］ｊ．Ｌ．一一——．．．．Ｌ．．．．Ｌ生生一一＝ｌｌ刘其辉，等适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与ＬＶＲＴ策略．９９．求解式（８）可以得到Ｐ０＝１．５（＋＋ｎｏｎ＋）ｑ。＝１．５（４ｉ￣一＋一Ｒ．ｎ）Ｐｃ２＝１．５［（ｃｏｓ一ｓｉｎ甜）（＋＋ｐ．ｎ＋ｐ．ｐｎ）一２ｓｉｎｃｏｓ【一一＋）］Ｐｓ２＝１．５［（ｃｏｓ－ｓｉｎ６ｏｔ）（ｅ￣ｉＰ＝一一ｐ．ｎ＋）一２ｓｉｎｍａｔｃｏｓ甜（＋＋＋）］ｑ。＝１．５［（ｃｏｓｍｏｔ－ｓｉｎ）（一ｅｐ￣ｎ＋一）一２ｓｉｎｏｇｔｃｏｓ耐（＋ｅ；一ｎ．ｐ一ｎ．ｐ）】ｑｓ２＝１．５［（ｃｏｓｍｏｔ－ｓｉｎ）（＋ｅｆ一ｎ．ｐ一ｎ．ｐｐ）一２ｓｉｎｃｏｓ（一＋一）］式日Ｐ０、ｑｏ为有功、无功功率平均值；Ｐ。２、ｑ。２为二次有功余弦、正弦项峰值；Ｐ２、ｑ。２为二次无功余弦、正弦项峰值。因此选择Ｐ０、ｑ０、Ｐ。２、Ｐ。２作为控制对象，当电网对称故障时，ｐ为ＰＣＳ输入平均有功指令，通过直接改变有功功率达到抑制网侧过电流的目的。网侧变流器要求单位功率因数运行，取ｑｏ－－Ｐｓ２２＝０。其中Ｐｏ为ＰＣＳ输入平均无功指令，ｐ和ｐ２分别为ＰＣＳ输入有功功率二倍频正弦、余弦分量指令。当电网不对称故障时含有负序分量，传统控制方式下输出的有功功率会发生２倍于电网频率的正弦波动以及直流侧电压的２倍频波动，危及变流器整体稳定性。一般希望储能电池在自我保护的同时能够向电网提供一定的无功支撑，系统转入紧急无功支撑模式。采用直接改变功率外环指令实现ＬＶＲＴ，无功功率指令切换到储能装置所能发出的最大无功容量，此时功率指令分别是０＝０Ｐ０＝０，ｑ：１Ｐｓ２＝ｐｃ２＝Ｏ。，０ｇｍ，ｏ功率指令确定以后，即可根据式（９）得出所选４个功率指令与０【一Ｂ坐标下正负序电流指令的关系。茗２——＝＝３＋Ｐｏ＋ｇｏ●ｐｃ２●Ｐｓ２（１０）式中：用ＭＥ。。表示逆矩阵。把式（１０）代入式（７），可以得到储能ＰＣＳ在电网故障条件下基于预测电流的ＬＶＲＴ控制策略，如图３所示。该策略分为两层：一是工况切换及电流指令的计算与限流部分；二是电流的跟踪控制部分。图中层为网侧电压幅值，为额定电压。正常时刻两者是相等的，此时开关位于１位，当出现对称（不对称）故障时小于，指令切换开关动作至２位，转入无功支撑模式。由于对储能ＰＣＳ的建模是正负序复合模型，因此当电网出现不对称故障负序分量时该方案依然可以通过对负序量的控制实现不对称ＬＶＲＴ。电流指令跟踪电流指令指令切换限幅『Ｉｒ——＿－ＳＶＰＷＭ＼／８４ｋＷ一●土土．托卜一——二ｃ一二船０ｋＷ一——０ｋｖａｒ＼吼铝——＋———３０ｋｖａｒ＿。，Ｅ钮（＋１比较１１——一ｉ；Ｔ判断广疋船，——ｆｆ＝Ｉｆ一ｅ２Ⅱ图３一Ｂ坐标系下基于预测电流的ＬＶＲＴ控制策略Ｆｉｇ．３ＴｈｅＬＶＲＴｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｉｎ０【－１３ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ．１Ｏ２．电力系统保护与控制可以看到此时交流电流大小得到有效的抑制，满足变流器的控制要求，实现了储能ＰＣＳ的对称ＩｖＲＴ。６结论［５］本文建立了基于Ｃ【．Ｂ坐标系的电网不对称条件下ＰＣＳ预测电流的控制策略，使得在电网对称和不对称的低电压情况下ＥＳＳ都能够实现ＬＶＲＴ。控制策略基于ａ．Ｂ坐标无需多重坐标变换，不涉及锁相…环，大大减少了算法复杂性。采用直接功率控制来…达到抑制倍频分量的影响，实现方便，完全适用于目前研究为较少的不对称ＬＶＲＴ。使ＰＣＳ能够对电网进行无功支撑，帮助电网电压恢复。且在实现ＬＶＲＴ过程中ＥＳＳ没有增设硬件装置，不仅提高了储能电池运行的可靠性，还具有很好的经济效益。仿真结果表明，该控制策略能在电网故障情况下能对储能ＰＣＳ进行有效控制；同时经过实际设备的实验验证，进一步证实了本文中提出的控制策略是一种颇具应用价值的控制方案。参考文献［１］邱培春，葛宝明，毕大强．基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究【Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１１，３９（３）：２９－３２．ＱＩＵＰｅｉ－ｃｈｕｎ，ＧＥＢａｏ－ｒｕｉｎｇ，ＢＩＤａ－ｑｉａｎｇ．Ｂａｔｔｅｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ－ｂａｓｅｄｐｏｗｅｒｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒ—ｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１１，３９（３）：２９．３２．［２］周林，黄勇，郭珂，等．微网储能技术研究综述［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１１，３９（１７）：１４７－１５０．ＺＨＯＵＬｉｎ，ＨＵＡＮＧＹｏｎｇ，ＧＵＯＫｅ，ｅｔａ１．Ａｓｕｒｖｅｙｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｍｉｃｒｏｇｒｉｄ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ—ＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１１，３９（１７）：１４７１５０．［３］姚勇，朱桂萍，刘秀成．电池储能系统在改善微电网电能质量中的应用［Ｊ］．电工技术学报，２０１２，２７（１）：８５．８９．—ＹＡＯＹｏｎｇ，ＺＨＵＧｕｉ－ｐｉｎｇ，ＬＩＵＸｉｕｃｈｅｎｇ．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏ－ｇｒｉｄｓｂｙｂａｔｔｅｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１２，２７（１）：８５－８９．［４］李军徽，朱昱，严干贵，等．储能系统控制策略及主电路参数设计的研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１２，４Ｏ（７）：７－１１．ＬＩＪｕｎｈｕｉ，ＺＨＵＹｕ，ＹＡＮＧａｎ－ｇｕｉ，ｅｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（７）：７－１１．张坤，毛承雄，陆继明，等．基于储能的直驱风力发电系统的功率控制［Ｊ］＿电工技术学报，２０１１，２６（７）：７－１４．—ＺＨＡＮＧＫｕｎ，ＭＡＯＣｈｅｎｇｘｉｏｎｇ，ＬＵＪｉ－ｍｉｎｇ，ｅｔａ１．Ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｄｉｒｅｃｔｌｙｄｒｉｖｅｎｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｗｉｔｈｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１１，２６（７）：７－１４．侯桂欣，刘其辉，谢孟丽．对称及不对称电网故障下的电池储能系统低电压穿越控制策略ｆＪ］．电力系统保护与控制，２０１３，４１（１０）：６２．６９．—ＨＯＵＧｕｉｘｉｎ，ＬＩＵＱｉ・ｈｕｉ，ＸＩＥＭｅｎｇ－ｌｉ．ＴｈｅＬＶＲＴｏｆｔｈｅＢＥＳＳｕｎｄｅｒｂｏｔｈｂａｌａｎｃｅａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅｇｒｉｄｆａｕｌｔ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１３，４１（１０）：６２．６９．叶盛，黄守道，黄科元，等．不对称电压下ＰＷＭ整流—器的控制策略［Ｊ］．电网技术，２０１０，３４（１０）：９４９８．—ＹＥＳｈｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＳｈｏｕ－ｄａｏ，ＨＵＡＮＧＫｅｙｕａｎ，ｅｔａ１．Ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒｅｃｔｉｆｉｅｒｕｎｄｅｒａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３４（１０）：９４９８．［８］廖怀庆，刘东，黄玉辉，等．考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１２，３２（１６）：９－１６．—ＬＩＡＯＨｕａｉ－ｑｉｎｇ，ＬＩＵＤｏｎｇ，ＨＵＡＮＧＹｕｈｕｉ，ｅｔａ１．Ｓｍａｒｔｇｒｉｄｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１２，３２（１６）：９－１６．［９］李玉玲，鲍建宇，张仲超．间接电流控制可调功率因数电流型ＰＷＭ变流器［Ｊ］＿中国电机工程学报，２００７，２７（１）：４９・５３．—ＬＩＹｕ－ｌｉｎｇ，ＢＡＯＪｉａｎ－ｙｕ，ＺＨＡＮＧＺｈｏｎｇｃｈａｏ．ＩｎｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００７，２７（１）：４９－５３．［１０］甄晓亚，尹忠东，王云飞，等．太阳能发电低电压穿越—技术综述［Ｊ］．电网与清洁能源，２０１１，２７（８）：６４６８．——ＺＨＥＮＸｉａｏ－ｙａ，ＹＩＮＺｈｏｎｇｄｏｎｇ，ＷＡＮＧＹｕｎｆｅｉ，ｅｔａ１．Ｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈｉｎｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙ，２０１１，２７（８）：６４－６８．［１１］王金良．风能、光伏发电与储能［Ｊ］．电源技术，２００９，刘其辉，等适应多类型电网故障的储能系统预测电流控制与ＬＶＲＴ策略．１０３．—３３（７１：６２８６３２．—ＷＡＮＧＪｉｎｌｉａｎｇ．Ｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙ，ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００９，３３（７）：６２８・６３２．［１２］丁明，徐宁舟，林根德．电池储能电站静态功能的研究［Ｊ］．电工技术学报，２０１２，２７（１０）：２４２－２４８．Ｄ１ＮＧＭｉｎｇ，ＸＵＮｉｎｇ－ｚｈｏｕ，ＬＩＮＧｅｎ－ｄｅ．Ｓｔａｔｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆ—ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１２，２７（１０）：２４２２４８．［１３］吴晋波，文劲宇，孙海顺，等．基于储能技术的交流互联电网稳定控制方法［Ｊ］．电工技术学报，２０１２，２７（６）：２６１．２６７．——ＷＵＪｉｎｂｏ，ＷＥＮＪｉｎｙｕ，ＳＵＮＨａｉ－ｓｈｕｎ，ｅｔａ１．ＳｔｕｄｙｏｆｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇＡＣｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｇｒｉｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１２，２７（６）：２６１－２６７．［１４］ＭＯＲＲＥＮＪ，ＰＩＥＲＩＫＪＴＧＤＥＨＡＡＮＳＷＨ．Ｖｏｌｔａｇｅ—ｄｉｐｒｉｄｅ－ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓ［Ｃ】／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ３９ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＵＫ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ—６－８，２００４：９３４９３８．［１５］ＡＢＢＥＹＣ，ＪＯＯＳＧＥｆｆｅｃｔｏｆｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈ（ＬＶＲＴ）ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｎｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ【Ｃ】／／ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｃｉｅｔｙＧｅｎｅｒａｌ—Ｍｅｅｔｉｎｇ，ＳａｎＦｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ，ＵＳＡ，Ｊｕｎｅ１２１６，２００５，２：１９０１．１９０７．［１６］ＬＩＷｅｉ，ＡＢＢＥＹＣ，ＪＯＯＳＣ．Ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍａｃｈｉｎｅｓｆｅｅｄｉｎｇａｄｉｏｄｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ３７ｔｈＩＥＥＥＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ—ＳｐｅｃｉａｌｉｓｔｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｊｅｊｕ，Ｋｏｒｅａ，Ｊｕｎｅ１８２２，２００６：１．６．［１７］赵紫龙，吴维宁，王伟．电网不对称故障下直驱风电机组低电压穿越技术［Ｊ］．电力系统自动化，２００９，—３３（２１１：８７９１．—ＺＨＡＯＺｉ－ｌｏｎｇ，ＷＵＷｅｉｎｉｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｉ．Ａｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｒｉｄｅｔｈｒｏｕｇｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｄｉｒｅｃｔ－ｄｒｉｖｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｕｎｄｅｒｕｎｂａｌａｎｃｅｄｖｏｌｔａｇｅｄｉｐｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００９，３３（２１）：８７－９１．［１８］国家电网公司企业标准．Ｑ／ＧＤＷ６１７．２０１１光伏电站接入电网技术规定［ｓ】．ＴｈｅＣｈｉｎａＳｔａｔｅＧｒｉｄＣｏｒｐＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅＳｔａｎｄａｒｄ．Ｑ／ＧＤＷ—６１７２０１１ｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｕｌｅｆｏｒｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏｐｏｗｅｒｇｒｉｄ［Ｓ］．［１９］ＸＵＬｉｅ，ＡＮＤＥＲＳＯＮＢＲ，ＣＡＲＴＷＲＩＧＨＴＶＳＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｐｅｒａｔｉｎｇｕｎｄｅｒｕｎｂａｌａｎｃｅｄＡＣｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ－ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，２００５，２０（１）：４２７－４３４．［２０］代云，许建平，杨平，等．基于预测电流控制的四象—限变流器研究【Ｊ］．机车电传动，２０１０（６）：１６２０．—ＤＡＩＹｕｎ－ｚｈｏｎｇ，ＸＵＪｉａｎｐｉｎｇ，ＹＡＮＧＰｉｎｇ，ｅｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｆｏｕｒ－ｑｕａｄｒａｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅｆｏｒＬｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓ，２０１０—（６）：１６２０．收稿日期：２０１３－０５－２１；修回Ｅｔ期：２０１４－０１－０８作者简介：刘其辉（１９７４－），男，副教授，硕士生导师，主要研究方向为新能源发电与并网技术；Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｉｕｈｕｉｆｅｉ＠１６３．ｃｏｍ葛立坤（１９８９－），男，通信作者，硕士研究生，主要研究方向为新能源发电与并网技术；Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｅｌｉｋｕｎ８９＠１２６．ｃｏｍ郭晓芸（１９８７一），女，硕士研究生，研究方向为光伏发电与并网控制。