背靠背电压源型变流器的研究

发布时间：2017-12-20 10:42

  本文关键词：背靠背电压源型变流器的研究　出处：《曲阜师范大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：在节能环保及新能源发展备受关注的当今世界,背靠背变流器系统已在众多领域得到广泛的应用,例如在直流输电、风力发电、以及电动机变频调速等系统领域的广泛应用,背靠背电压源型变流器系统已成为这些领域的技术核心,因此针对背靠背电压源型变流器系统所做的深入研究在理论与现实层面上都具有重要意义。本文主要从分析变流器的拓扑结构、控制策略、器件参数选择、硬件电路设计、软件设计、软件仿真、试验调试等方面对背靠背电压源变流器进行研究。论文首先根据本课题的研究背景及研究意义,分析背靠背电压源型变流器的发展现状及控制策略的研究现状,分析研究本课题的研究意义及其发展前景。其次,介绍了PWM变流器的分类及两种不同的拓扑结构,并对背靠背电压源型变流器的工作原理、功率流向控制进行详细分析,在分析其工作原理的基础上建立背靠背VSC变流器系统的数学模型,及对两个背所选用的不同的控制策略分别进行分析研究。再次,详细介绍了本课题中背靠背VSC变流器系统的硬件电路设计,并通过软件对其进行仿真验证。其中,首先简单介绍了本系统的控制核心,型号为TMS320F28335的DSP芯片；其次,对主电路中各元器件尤其是电感与电容进行参数计算和选型；最后,通过MATLAB软件对其进行仿真验证,从仿真方面来验证实验原理的可行性。然后,详细介绍了本课题中背靠背VSC变流系统的软件设计原理及设计步骤。整个系统的软件设计主要包括三个部分：主程序设计、主中断程序设计和保护程序设计,并针对这三部分的设计原理及流程进行介绍,其中在主中断程序设计部分对软件锁相环的设计及数字PID设计做了详细的介绍分析。最后,根据实验要求完成硬件电路板的焊接与实验平台的搭建,并进行实验调试。对变流系统进行模块化调试,先对一侧变流器进行实验调试,将逆变整流分开实验,最终进行系统实验,实验显示输出波形良好,满足最终的设计要求。此外,简单介绍了本课题研究中存在的不足与缺陷,及还待解决的各种问题。
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46

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本文编号：1311817