導(dǎo)讀：來(lái)自德州農(nóng)工大學(xué)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)的科學(xué)家們提出了一種住宅太陽(yáng)能儲(chǔ)能逆變器的新拓?fù)洹?/p>

太陽(yáng)能光伏的可變性給許多科學(xué)家和電網(wǎng)工程師帶來(lái)了困難。德州農(nóng)工大學(xué)的JorgeRamos－Ruiz和BinWang發(fā)表了一項(xiàng)新的研究，表明一種新的電力電子裝置可以為配電網(wǎng)供應(yīng)更強(qiáng)的彈性。

科學(xué)家們提出了所謂的網(wǎng)絡(luò)邊緣電力電子智能（PINE），以使電網(wǎng)更具彈性。他們表示：“住宅太陽(yáng)能＋儲(chǔ)能系統(tǒng)與單獨(dú)的電池和光伏轉(zhuǎn)換器隔離直流／直流，隔離和直流／交流階段。”

提出的PINE系統(tǒng)是一個(gè)自組織的電力電子智能解決方法，與配電系統(tǒng)一起工作。新概念采用三階段控制策略。第一階段控制輸入脈沖寬度調(diào)制（PWM）整流器，以調(diào)節(jié)直流鏈路電壓和形狀的輸入電流為正弦。另一個(gè)階段控制輸出PWM逆變器調(diào)整輸出電壓。另一個(gè)階段控制屋頂光伏安裝，跟蹤最大功率點(diǎn)，和電池能量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)雙向工作，允許通過(guò)反饋控制負(fù)載側(cè)電壓，并讓輸入分布電壓在要的范圍內(nèi)變化。

該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)單位輸入功率因數(shù)，并可注入無(wú)功功率進(jìn)行電壓無(wú)功控制，以輔助配電電壓調(diào)節(jié)。安裝在每個(gè)住宅電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上的單個(gè)PINE轉(zhuǎn)換器可以彼此和配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行通信。通信和電力電子操作的精確調(diào)制可以通過(guò)一個(gè)定制的物聯(lián)網(wǎng)控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。

前端變換器控制允許雙向功率流和有兩種工作模式。在整流模式下，電網(wǎng)供應(yīng)連接松樹(shù)的負(fù)載，而在逆變模式下，功率從直流鏈路反饋到網(wǎng)絡(luò)中。

在整流模式下運(yùn)行，確保了一個(gè)統(tǒng)一的功率因數(shù)，消除了所有諧波，由于高頻開(kāi)關(guān)。在此模式下，輸入電流與柵極電壓相位差為負(fù)相位角。當(dāng)光伏板和儲(chǔ)能系統(tǒng)有多余的功率時(shí)，前端PWM控制器切換到逆變模式，使相位角變?yōu)檎?。在這種模式下，無(wú)功功率被供應(yīng)到電網(wǎng)。

該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用了一個(gè)基于IEEE－37測(cè)試節(jié)點(diǎn)饋線的測(cè)試饋線來(lái)顯示PINE轉(zhuǎn)換器穿透能力新增的影響。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)樣機(jī)驗(yàn)證了PINE概念的有效性。

據(jù)分析，其優(yōu)點(diǎn)包括PINE部署在每個(gè)住宅負(fù)荷前，因此輸入電壓可以在更大范圍內(nèi)變化，因?yàn)镻INE允許對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。

松木的整流部分可以控制為一個(gè)單位輸入功率因數(shù)和正弦輸入電流形狀。

住宅負(fù)荷消耗的電力完全通過(guò)PINE轉(zhuǎn)換器處理，因此在災(zāi)害期間，根據(jù)可用的電力可以限制輸出負(fù)載電流，從而實(shí)現(xiàn)能源預(yù)算。

一個(gè)PINE轉(zhuǎn)換器的總成本相當(dāng)于一個(gè)單獨(dú)的PV逆變器和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換器。PINE允許使用電力分解，或無(wú)創(chuàng)負(fù)荷監(jiān)測(cè)和電壓保護(hù)減少。