双层滤波与改进控制提升微网蓄电池储能系统电能质量

微网蓄电池储能系统在实际应用中常常面临充放电过程中谐波含量较高的问题，这对电能质量产生了负面影响。本文针对这一挑战，提出了一种创新的解决方案，即采用双层滤波结构和改进的控制策略来提升系统性能。 首先，为了滤除直流侧的低次谐波，文章在DC/DC变换器和DC/AC变流器之间引入了LC滤波器。这种滤波器能够有效地减少直流侧充放电电流的纹波，从而改善系统的稳定性。然而，单独的LC滤波可能不足以处理所有频率的谐波，特别是在交流侧，高次谐波可能会对电网造成干扰。 因此，文章进一步采用了三相LCL滤波器，该滤波器安装在DC/AC变流器与电网连接处，可以有效地抑制交流侧的高次谐波，确保电能质量的提高。设计滤波器参数时，作者考虑了避免系统谐振，以保证滤波效果的同时维持系统的正常运行。 传统的PQ控制方法通常关注的是功率的提供和吸收，而本文则在此基础上进行了改进。通过将逆变器侧电感电流和网侧电感电流加权值作为内环控制信号，控制策略得以细化，降低了解耦分量的纹波含量，减轻了储能系统电压源特性和LCL滤波器阻抗特性对电能质量的影响。这样做的结果是提升了控制的精度和响应速度，使得储能系统的动态性能得到了增强。 此外，文中提到通过在并网结构中添加隔离变压器，可以实现对逆变器输出电压的精确调节，确保了并网点电压的稳定，弥补了传统PQ控制在电压稳定性方面的不足。这一步骤对于维持电网的电压平衡和电能质量至关重要。 最后，作者通过MATLAB/Simulink搭建的仿真模型验证了所提出的双层滤波结构和改进控制策略的有效性和可行性。仿真结果证实了这种方法能显著提高微网中蓄电池储能系统的电能质量，尤其是在谐波抑制和电压稳定性方面有了显著提升。 本文不仅关注了微网储能系统的整体优化，还特别强调了电能质量的重要性，并通过实证研究证明了通过双层滤波和改进控制策略可以有效解决微网中蓄电池储能系统在谐波和电压稳定性方面的挑战。这对于提升微网的整体运行效率和用户满意度具有重要意义。