5 仿真研究

　　為了驗證參數(shù)以及控制策略，選擇20 0 只2. 7 V/2 700 F雙層電容器串聯(lián)構(gòu)成超級電容陣列，使用Matlab/Simulink軟件進行仿真實驗（圖8）。

　　圖8 仿真模型結(jié)構(gòu)圖

　　系統(tǒng)采用阻性負載，參數(shù)說明如下：系統(tǒng)相電壓E=220 V;超級電容陣列電容容量CS=13.5 F，r=0.2Ω，充放電電感為L=1 mH，工作電壓范圍在300~530 V，最大輸出功率為4 kW;仿真運行時間為10 s.當直流母線工作電壓正常、超級電容電壓低于工作電壓時，母線對超級電容器充電（圖9）；當直流母線電壓低于系統(tǒng)工作電壓下限時，超級電容器放電（圖 10）。

　　裝置電源電壓為380 V，直流母線電壓在1s時刻發(fā)生幅度為80%的電壓暫降，超級電容電壓暫降抑制裝置并入直流母線前后母線電壓的仿真波形如圖11 和圖12所示。

　　圖9 超級電容充電控制圖

　　圖10 超級電容放電控制框圖

　　圖11 未加抑制裝置、直流母線電壓暫降80% 時波形

　　圖12 加抑制裝置、電壓暫降80% 時的波形

　　在1s時刻直流母線上發(fā)生幅度為20%的電壓暫降，超級電容電壓暫降抑制裝置并入直流母線前后母線電壓的仿真波形如圖13和圖14所示。

　　圖13 未加抑制裝置、電壓暫降20% 時的波形。

　　圖14 加抑制裝置、電壓暫降20% 時的波形。

　　以上仿真的電壓暫降均為三相電壓發(fā)生暫降，在發(fā)生單相以及兩相暫降時，直流母線上電壓的有效值比三相的更低，因此本文未進行仿真介紹。