超级电容用于智能变电站直流供电系统的研究

发布时间：2017-11-19 15:20

  本文关键词：超级电容用于智能变电站直流供电系统的研究

  更多相关文章： 超级电容 分布式直流供电系统 双向DC-DC变换器 均流技术

【摘要】：随着智能电网的不断发展和长期运行实践的积累,智能变电站直流供电系统采用一体化电源的供电方式逐渐暴露了一些不足之处。首先,一体化电源供电系统采用蓄电池组作为备用电源,但是蓄电池组存在单只蓄电池质量影响整组蓄电池工作性能,新旧蓄电池难以匹配,蓄电池的使用带来环境污染以及蓄电池组检修、维护及更换成本高等问题。另外,一体化电源供电系统采用集中式供电模式,该种模式存在直流电源柜接线多,直流电屏布置复杂,负荷间干扰严重,直流母线电缆传输距离远,基建成本高以及蓄电池组故障影响全站直流负荷供电等问题。针对智能变电站直流供电系统存在的不足,本文提出了基于超级电容的分布式直流供电系统,并对其相关内容进行了研究。首先,论文对国内外变电站直流供电系统的现状以及超级电容在储能系统中的研究现状进行了总结分析。提出了一种基于超级电容的分布式直流供电系统,并对其进行了总体设计。阐述分布式直流供电系统中并联用超级电容标准模块的构成,并提出多模块电源并联冗余的电源设计方案。其次,论文分别从技术先进性、供电可靠性、经济性以及环保与可扩展性等方面论证本论文所提出的设计方案,论证结果表明该设计方案可行。与传统集中式直流供电系统进行对比,该方案具有一定的技术优势和成本优势。介绍了超级电容与双向DC-DC变换器的工作原理,对变电站直流负荷进行统计,根据设计要求对超级电容进行容量匹配,对双向DC-DC变换器进行选型与参数设计。最后,对负荷与超级电容建模,基于状态空间平均法对双向DC-DC变换器进行建模,完成了超级电容储能系统电压外环电流内环的双闭环控制系统的设计,利用MATLAB/SIMULINK对该系统进行仿真。仿真结果验证了本系统的可行性与可靠性。本文最后对并联均流技术进行研究,完成了对均流控制单元的设计。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46;TM53

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本文编号：1203997