多端口直流微电网实验平台设计
发布时间：2021-11-08 01:24
为精准培养电力电子专业硕士的实践技能,为后续科研奠定基础,提出了一种多端口直流微电网实验平台方案。在研究国内外相关直流微网实验平台的基础上,考虑满足一般配电的实验室环境,制定了实验平台的设计目标,详细介绍了平台的构成、搭建以及相关实验的开展,探讨了搭建过程中对电力电子专业硕士知识体系与实践能力的培养。通过引入有效的管理机制,在保障平台搭建进度的同时,培养学生独立思考与团队协作的能力。实验结果表明,系统运行稳定,微网中各变流器均实现了设计的目标。
【文章来源】：实验科学与技术. 2019,17(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１系统架构图??２）各类负载对系统稳定性影响的测试研究，??图１所示的系统架构
？?４?？??实验科学与技术??２０１９年６月??图３系统协调启动方案框图??３）启动ＰＷＭ整流器２，使其工作在单位功率??因数整流状态，将稳定在２００?Ｖ；??４）启动接口变流器２，控制移相角，从而控制??能量由双极性母线流向ＤＣ－ｂｕｓ－２，接口变流器２??作为从控变流器，是直流微网中的电流源，控制??ＤＣ＋、ＤＣ－的并网电流；??５）启动ＰＷＭ整流器３￣整流器５，采用电流环??闭环的矢量控制方案，控制目标为ＡＣ－ｂｕｓ上的并??网电流单位功率因数，并网电流的大小根据模拟??负载的需要，人工设定，将能量从双极性母线流??向ＡＣ－ｂｕｓ，至此整套系统启动完成。??４实验与学生培养??４．１系统实验??依据上述平台设计与实验方案，搭建了实验平??台，如图４所示。相关实验结果如图５所示，图中??ｕａ、ｕｂ、为?ＡＣ－ｂｕｓ?相电压，为?ＰＷＭ?整流器?ａ；??Ｇｅ＝ｌ，２，３，?４，５）第ｙ（７＝ａ，?６，?ｃ）相的电流波形。??系统启动后，如图５（ａ）所示，为接口变流器??原边ＤＣ－ｂｕｓ－１以及双极性直流母线的电压波形，??各母线电压稳定，达到设定值。ＰＷＭ整流器１作??为系统中的主电源工作在单位功率因数整流，如??图５（ｂ）所示，其Ａ相电压＼与８相电流同相??位，ＰＷＭ整流器２工作在单位功率因数有源逆变。??如图５（ｃ）所示，为ＰＷＭ整流器３￣整流器５在ＡＣ－??ｂｕｓ?上的波形图?，其均工作于单位功率因数，电??压、电流波形质量良好。??图４平台样机??⑷双极性直流母线电压??，适行，，１??Ｌｒ?，，?？?４???Ｉ?ＩＦ．ＷＨＩｉＳ??ｕｃ?Ｗｍ２－Ｃ?＊??〇?１０．０?Ａ??〇?１００?Ｖ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]高可再生能源渗透率海岛微电网运行控制[J]. 于芃,刘兴华,孙树敏,李广磊,李笋,程艳,张用,石鑫,曲殿旭,王瑞琪,赵鹏,王士柏. 电网技术. 2018(03)
[2]新能源直流微网的控制架构与层次划分[J]. 李武华,顾云杰,王宇翔,向鑫,何湘宁. 电力系统自动化. 2015(09)
[3]多代理系统在直流微网稳定控制中的应用[J]. 郝雨辰,吴在军,窦晓波,胡敏强,赵波. 中国电机工程学报. 2012(25)
[4]基于DSP解耦能流管理的三端口双向DC-DC转换器[J]. 谭勋琼,吴政球,李军军,冷贵峰,钟浩. 湖南大学学报(自然科学版). 2009(11)
本文编号：3482722
【文章来源】：实验科学与技术. 2019,17(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１系统架构图??２）各类负载对系统稳定性影响的测试研究，??图１所示的系统架构
？?４?？??实验科学与技术??２０１９年６月??图３系统协调启动方案框图??３）启动ＰＷＭ整流器２，使其工作在单位功率??因数整流状态，将稳定在２００?Ｖ；??４）启动接口变流器２，控制移相角，从而控制??能量由双极性母线流向ＤＣ－ｂｕｓ－２，接口变流器２??作为从控变流器，是直流微网中的电流源，控制??ＤＣ＋、ＤＣ－的并网电流；??５）启动ＰＷＭ整流器３￣整流器５，采用电流环??闭环的矢量控制方案，控制目标为ＡＣ－ｂｕｓ上的并??网电流单位功率因数，并网电流的大小根据模拟??负载的需要，人工设定，将能量从双极性母线流??向ＡＣ－ｂｕｓ，至此整套系统启动完成。??４实验与学生培养??４．１系统实验??依据上述平台设计与实验方案，搭建了实验平??台，如图４所示。相关实验结果如图５所示，图中??ｕａ、ｕｂ、为?ＡＣ－ｂｕｓ?相电压，为?ＰＷＭ?整流器?ａ；??Ｇｅ＝ｌ，２，３，?４，５）第ｙ（７＝ａ，?６，?ｃ）相的电流波形。??系统启动后，如图５（ａ）所示，为接口变流器??原边ＤＣ－ｂｕｓ－１以及双极性直流母线的电压波形，??各母线电压稳定，达到设定值。ＰＷＭ整流器１作??为系统中的主电源工作在单位功率因数整流，如??图５（ｂ）所示，其Ａ相电压＼与８相电流同相??位，ＰＷＭ整流器２工作在单位功率因数有源逆变。??如图５（ｃ）所示，为ＰＷＭ整流器３￣整流器５在ＡＣ－??ｂｕｓ?上的波形图?，其均工作于单位功率因数，电??压、电流波形质量良好。??图４平台样机??⑷双极性直流母线电压??，适行，，１??Ｌｒ?，，?？?４???Ｉ?ＩＦ．ＷＨＩｉＳ??ｕｃ?Ｗｍ２－Ｃ?＊??〇?１０．０?Ａ??〇?１００?Ｖ??
？?４?？??实验科学与技术??２０１９年６月??图３系统协调启动方案框图??３）启动ＰＷＭ整流器２，使其工作在单位功率??因数整流状态，将稳定在２００?Ｖ；??４）启动接口变流器２，控制移相角，从而控制??能量由双极性母线流向ＤＣ－ｂｕｓ－２，接口变流器２??作为从控变流器，是直流微网中的电流源，控制??ＤＣ＋、ＤＣ－的并网电流；??５）启动ＰＷＭ整流器３￣整流器５，采用电流环??闭环的矢量控制方案，控制目标为ＡＣ－ｂｕｓ上的并??网电流单位功率因数，并网电流的大小根据模拟??负载的需要，人工设定，将能量从双极性母线流??向ＡＣ－ｂｕｓ，至此整套系统启动完成。??４实验与学生培养??４．１系统实验??依据上述平台设计与实验方案，搭建了实验平??台，如图４所示。相关实验结果如图５所示，图中??ｕａ、ｕｂ、为?ＡＣ－ｂｕｓ?相电压，为?ＰＷＭ?整流器?ａ；??Ｇｅ＝ｌ，２，３，?４，５）第ｙ（７＝ａ，?６，?ｃ）相的电流波形。??系统启动后，如图５（ａ）所示，为接口变流器??原边ＤＣ－ｂｕｓ－１以及双极性直流母线的电压波形，??各母线电压稳定，达到设定值。ＰＷＭ整流器１作??为系统中的主电源工作在单位功率因数整流，如??图５（ｂ）所示，其Ａ相电压＼与８相电流同相??位，ＰＷＭ整流器２工作在单位功率因数有源逆变。??如图５（ｃ）所示，为ＰＷＭ整流器３￣整流器５在ＡＣ－??ｂｕｓ?上的波形图?，其均工作于单位功率因数，电??压、电流波形质量良好。??图４平台样机??⑷双极性直流母线电压??，适行，，１??Ｌｒ?，，?？?４???Ｉ?ＩＦ．ＷＨＩｉＳ??ｕｃ?Ｗｍ２－Ｃ?＊??〇?１０．０?Ａ??〇?１００?Ｖ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高可再生能源渗透率海岛微电网运行控制[J]. 于芃,刘兴华,孙树敏,李广磊,李笋,程艳,张用,石鑫,曲殿旭,王瑞琪,赵鹏,王士柏. 电网技术. 2018(03)
[2]新能源直流微网的控制架构与层次划分[J]. 李武华,顾云杰,王宇翔,向鑫,何湘宁. 电力系统自动化. 2015(09)
[3]多代理系统在直流微网稳定控制中的应用[J]. 郝雨辰,吴在军,窦晓波,胡敏强,赵波. 中国电机工程学报. 2012(25)
[4]基于DSP解耦能流管理的三端口双向DC-DC转换器[J]. 谭勋琼,吴政球,李军军,冷贵峰,钟浩. 湖南大学学报(自然科学版). 2009(11)
本文编号：3482722
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