基于级联多电平换流器的链式储能系统控制策略及直流侧谐波抑制策略研究

储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键技术。基于级联多电平换流器的链式储能系统采用与交流电网直连的方式，若干功率模块级联实现交流输出电压的提升。该方案延续了储能设备响应速度快、效率高的特点，同时相较于传统的升压式储能损耗更小、谐波含量更低，尤其适用于大容量储能电站的应用。然而，链式储能系统的拓扑结构决定了其功率模块直流侧有较大的电流二次谐波，该谐波直接注入电池系统将导致电池系统高频率充放电，严重影响电池的使用寿命，降低储能系统的可靠性；国内外现有研究中，功率模块可以通过无源滤波设备与电池系统进行连接，一定程度上降低了电池侧的电流脉动。研究了基于级联多电平换流器的链式储能系统的控制策略，针对其功率模块直流电流二次谐波含量高的问题，提出了一种利用DC/DC变换器抑制电流谐波的策略，该策略可大幅降低功率模块直流电流二次谐波含量，适用于中压大容量级联多电平链式储能系统。最终，通过仿真和实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。