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随着风力、太阳能等清洁能源发电技术的快速发展,储能电站作为电能存储场所参与电力系统的能量调节,已成为电力系统的重要环节,对电力系统的安全运行发挥着越来越重要的作用。以发电侧为例,风力、太阳能发电分别受风情、光照等环境因素制约较大,为保证发电量有效消纳、降低弃风和弃光,为电源配套相应的储能设施显得尤为必要。在电网负荷较低时,通过储能电池存储暂时无法消纳的电能;在电网负荷较大时,再将存储的电能输送给电网。储能电站的储能电池具有模块化的特点,更适用于采用链式储能技术,而链式储能系统的核心部件是其功率转换单元。因此,研究基于链式储能的功率转换系统关键技术,提出功能更优的设计原理,具有重要的现实意义。本论文将针对储能电站链式储能系统,研究其结构拓扑与并网控制技术,并通过仿真和实验验证理论分析的正确性。1.给出了链式储能系统的结构,分析了其基本AC/DC变换单元,针对目前最为常见的全桥AC/DC变换单元,分析其存在的问题,并提出一种全新的基于无死区AC/DC变换单元的链式储能拓扑,研究其工作原理,并给出了详细的工作模态分析,通过谐波分析,证明了所提出的无死区AC/DC变换单元能够有效减小并网时的电流谐波,其对谐波的改善效果能够提高1.8%。2.改进了传统的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)并网控制技术,针对所提出的无死区AC/DC变换单元给出了其对应的半周期控制方法,考虑非理想电网的影响,提出了一种无功闭环频率跟踪技术,通过旋转坐标系下的有功、无功功率闭环控制,实现电网频率的自动跟踪,能够有效避免非理想电网导致的锁相误差问题,从而在非理想电网情况下依然能够实现低谐波并网,在文中所设定非理想电网情况下,对谐波的改善效果能够提高5.2%。3.针对电力电子系统柔性并网问题,采用虚拟同步电机控制技术,将链式储能系统等效为同步发电机,建立系统的数学模型,并模拟同步电机的控制策略对链式储能系统进行控制,有效增大系统惯性,实现柔性并网,并通过系统稳定性分析证明了系统工作的可靠性和有效性。在理论分析的基础上,搭建了基于MATLAB/Simulink的仿真模型,以及实验室条件范围内的小功率原理样机,从而验证了理论分析的正确性。仿真和实验表明,基于链式储能的功率转换系统能够实现高性能可靠并网。