摘要：超导磁储能(SMES)变流器是实现超导磁体与电网之间双向功率流动的关键部分,而由电磁干扰等原因造成的开关管误动会导致变流器的同一桥臂直通,严重危害了系统的安全运行。因此,首先提出了一种基于Z源变流器(ZSC)的SMES新型拓扑结构,以提高SMES运行的可靠性。其次,考虑到SMES变流器存在较强的非线性特性,因此精准的控制策略是SMES应用于电力系统的前提。针对ZSC-SMES的交流侧变流器以及直流斩波器两部分,分别提出了基于无源理论和动态演化理论的控制策略。仿真结果表明,基于该控制策略的ZSC-SMES具有高电能质量的输出特性,对功率指令具有优秀的跟踪能力,同时能够有效跟踪直流侧的参考电压。与SMES的传统PI控制策略进行对比分析,所提出的控制策略具有更好的动态性能和鲁棒性。

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