电磁干扰国家标准，系统必须配置专用的高 频滤波器，并在主电路的工艺结构和机箱设 计上采取预防措施。 3.2.2系统的控制结构 蓄电池的充放电系统需要控制直流电 流和直流电压，而交流并网电流也是需要控 图1系统主电路 制的，因此，该系统的控制结构应包含有三 该主电路适用于三相电网，而对于单相 闭环控制，其结构如图2所示。 电网其主电路结构类似，但充放电电流脉动 较大。其BP端与BN端分别接蓄电池的正极 和负极，电阻Rs为软启动电阻，以防止在 合闸瞬间由于滤波电容的初始零电压，产生 9989日- 大的短路冲击电流，在软启动完毕后，接触 器KM1闭合，短路Rs。其电容的选择与逆变 器输出额定功率、母线电压有关，若电容量 图2系统的控制结构图 选择过小，逆变器直流母线电压的波动幅度 VB*为蓄电池充放电电压指令值，VB 将较大，同时也会引起大的蓄电池直流充放 为蓄电池实际反馈电压，VT为电压调节器， 电电流脉动。 其输出为充放电电流指令值IB*,IB为实 系统中的主变压器一方面起安全隔离 际充放电直流电流，LT1为直流电流调节器， 作用，保证蓄电池的正负极与电网隔离，另 LT1的输出IM*作为并网电流的幅值给定， 一方面，也是为了充放电蓄电池的电压匹 其正负就决定了是放电还是充电，即其逆变 配。若无隔离变压器，直流母线的电压幅值 器并网电流与电网电压是同相还是反相。TB 应大于交流电网电压，否则，难以实现双向 为同步电压变换器，IM*与同步变换器输出 电流充放电，但如果蓄电池的直流母线电压 UAK*的乘积为Ia+,Ia*再作为并网交流 匹配过高则会影响系统的效率。 电流的给定，经LT2电流调节器实现并网电 系统中滤波电抗的设计选择是至关重 流Ia的跟踪控制，也即指令电流Ia*与电 要的，它涉及到并网电流波形的脉动幅度和 网的对应相位是相同还是相反。做为另外两 跟踪正弦电流幅值的范围，若电抗器L值选 相电流给定值Ib*及Ic*的控制与Ia*的 择过大，则在同样开关频率下，输出电流纹 控制方式相同，直流电压调节器VT和直流 波会较小，但蓄电池放电并网功率会受到限 电流调节器LT1不变。 制：L值选择过小，输出电流纹波会较大， 由于系统存在三闭环控制，各调节器的 产生较大的电磁噪声和干扰。所以，电感值 控制参数设定对系统稳定性和快速性有较 的设计选择应以满足并网功率为前提条件， 大影响，各调节器参数应合理优化设计，以 以电流脉动纹波幅度为设计条件，以得到满 保证系统的充放电电压和电流的稳定。 足设计指标的低失真、低谐波、高品质的正 为了实现蓄电池充放电曲线的控制，在 弦输出电流波形。滤波电抗器的设计和加工 充放电过程中，可以设定VB*和VT调节器 要保证在额定电流范围内稳定不变，即工作 的输出限幅IBmax*,在不同的充放电电压 在线性区域内，同时还要防止在运行过程由 区域，由于VT调节器开始时一般是处于饱 于气隙松动产生的电磁力噪声。 和状态，其输出处于限幅值，所以充放电电 虽然电流波形被控制为良好的正弦波 流跟踪IBmax*,当蓄电池电压达到某点设 形，但高频开关的影响，使电流波形中含有 定电压值时，再次修改VT调节器输出限幅 开关频率的高次谐波，将会产生传导干扰和 即可。在充放电的最后阶段，VT调节器会自 空间电磁辐射。为了使系统满足电磁兼容及 动进入退饱和调节，并控制蓄电池充放电电图 1 系统主电路 该主电路适用于三相电网，而对于单相 电网其主电路结构类似，但充放电电流脉动 较大。其 BP 端与 BN 端分别接蓄电池的正极 和负极，电阻 Rs 为软启动电阻，以防止在 合闸瞬间由于滤波电容的初始零电压，产生 大的短路冲击电流，在软启动完毕后，接触 器 KM1 闭合，短路 Rs。其电容的选择与逆变 器输出额定功率、母线电压有关，若电容量 选择过小，逆变器直流母线电压的波动幅度 将较大，同时也会引起大的蓄电池直流充放 电电流脉动。 系统中的主变压器一方面起安全隔离 作用，保证蓄电池的正负极与电网隔离，另 一方面，也是为了充放电蓄电池的电压匹 配。若无隔离变压器，直流母线的电压幅值 应大于交流电网电压，否则，难以实现双向 电流充放电，但如果蓄电池的直流母线电压 匹配过高则会影响系统的效率。 系统中滤波电抗的设计选择是至关重 要的，它涉及到并网电流波形的脉动幅度和 跟踪正弦电流幅值的范围，若电抗器 L 值选 择过大，则在同样开关频率下，输出电流纹 波会较小，但蓄电池放电并网功率会受到限 制；L 值选择过小，输出电流纹波会较大， 产生较大的电磁噪声和干扰。所以，电感值 的设计选择应以满足并网功率为前提条件， 以电流脉动纹波幅度为设计条件，以得到满 足设计指标的低失真、低谐波、高品质的正 弦输出电流波形。滤波电抗器的设计和加工 要保证在额定电流范围内稳定不变，即工作 在线性区域内，同时还要防止在运行过程由 于气隙松动产生的电磁力噪声。 虽然电流波形被控制为良好的正弦波 形，但高频开关的影响，使电流波形中含有 开关频率的高次谐波，将会产生传导干扰和 空间电磁辐射。为了使系统满足电磁兼容及 电磁干扰国家标准，系统必须配置专用的高 频滤波器，并在主电路的工艺结构和机箱设 计上采取预防措施。 3.2.2 系统的控制结构 蓄电池的充放电系统需要控制直流电 流和直流电压，而交流并网电流也是需要控 制的，因此，该系统的控制结构应包含有三 闭环控制，其结构如图 2 所示。 图 2 系统的控制结构图 VB＊为蓄电池充放电电压指令值，VB 为蓄电池实际反馈电压，VT 为电压调节器， 其输出为充放电电流指令值 IB＊，IB 为实 际充放电直流电流，LT1 为直流电流调节器， LT1 的输出 IM＊作为并网电流的幅值给定， 其正负就决定了是放电还是充电，即其逆变 器并网电流与电网电压是同相还是反相。TB 为同步电压变换器，IM＊与同步变换器输出 UAK＊的乘积为 Ia＊，Ia＊再作为并网交流 电流的给定，经 LT2 电流调节器实现并网电 流 Ia 的跟踪控制，也即指令电流 Ia＊与电 网的对应相位是相同还是相反。做为另外两 相电流给定值 Ib＊及 Ic＊的控制与 Ia＊的 控制方式相同，直流电压调节器 VT 和直流 电流调节器 LT1 不变。 由于系统存在三闭环控制，各调节器的 控制参数设定对系统稳定性和快速性有较 大影响，各调节器参数应合理优化设计，以 保证系统的充放电电压和电流的稳定。 为了实现蓄电池充放电曲线的控制，在 充放电过程中，可以设定 VB＊和 VT 调节器 的输出限幅 IBmax＊，在不同的充放电电压 区域，由于 VT 调节器开始时一般是处于饱 和状态，其输出处于限幅值，所以充放电电 流跟踪 IBmax＊，当蓄电池电压达到某点设 定电压值时，再次修改 VT 调节器输出限幅 即可。在充放电的最后阶段，VT 调节器会自 动进入退饱和调节，并控制蓄电池充放电电