当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

固态变压器控制策略及在新能源领域中的应用研究

发布时间:2018-11-06 20:58
【摘要】:电能是一个国家国民经济的基本动力,太阳能、风能等蕴藏量极其丰富的新能源的开发利用,能保证廉价可靠的电能供应,帮助能源体系实现向低碳、高效、环保的转变。固态变压器(Solid State Transformer,简称SST)作为一种新型的电能变换设备,与传统的电力变压器相比,它融合了电力电子技术,采用高频隔离的中间环节,实现了原边副边的灵活控制。将SST应用于电力系统将提高系统的可控性,改善电能质量,且便于新能源发电并网,将推动未来智能电网的建设。本文主要针对SST的控制策略,以一种三级式SST作为研究对象,分别对三级式SST拓扑中的输入级、隔离级和输出级的数学模型和控制策略进行研究,并分析了该SST在新能源发电并网中的应用。本文的主要工作内容如下:1.介绍了一种含有中间直流环节的三级式SST拓扑,并对SST的核心环节三相电压源换流器进行了建模,建立了其在三相静止坐标系及两相同步旋转坐标系下的数学模型。本文对电压源换流器采用空间电压矢量脉冲宽度调制方法,对调制原理和实现过程进行了介绍。为实现将太阳能光伏发电输出低压直流并网至高压交流电网的目标,本文提出了一种输入串联输出并联的模块级联型逆变器拓扑结构并建立其数学模型。2.针对三级式SST各级的控制目标提出了相应的控制策略。输入级采用电压电流双闭环前馈解耦控制和模型预测控制;中间隔离级采用单移相控制;输出级采用电压电流双闭环控制和下垂控制;模块级联型逆变器采用载波移相控制。在Matlab/Simulink环境下,对所采用的控制策略进行仿真分析,仿真结果表明了所建数学模型及所用控制策略的正确性和有效性。3.基于SST的优良特性,对其在太阳能光伏和风力发电并网中的应用进行了研究,分析了 SST在新能源领域中的应用优势和应用价值。
[Abstract]:Electric energy is the basic power of a country's national economy. The development and utilization of new energy, such as solar energy, wind energy and so on, can guarantee the supply of cheap and reliable electric energy and help the energy system to realize the transition to low carbon, high efficiency and environmental protection. Solid-state transformer (Solid State Transformer,) is a new type of power conversion equipment. Compared with the traditional power transformer, it combines power electronics technology, adopts the intermediate link of high-frequency isolation, and realizes the flexible control of the primary side and secondary edge. The application of SST in power system will improve the controllability of the system, improve the power quality, facilitate the grid connection of new energy generation, and promote the construction of smart grid in the future. In this paper, aiming at the control strategy of SST, the mathematical model and control strategy of input stage, isolation stage and output stage in three-level SST topology are studied, taking a three-level SST as the research object. The application of the SST in the grid connection of new energy generation is analyzed. The main work of this paper is as follows: 1. A three-stage SST topology with intermediate DC link is introduced. The three-phase voltage source converter in the core link of SST is modeled and its mathematical model is established under the three-phase static coordinate system and two-phase synchronous rotating coordinate system. This paper introduces the principle and realization of voltage source converter using space voltage vector pulse width modulation method. In order to realize the goal of connecting low-voltage DC output of solar photovoltaic power to HVAC power grid, this paper presents a modular cascaded inverter topology with input series-output parallel connection and establishes its mathematical model. The corresponding control strategy is put forward for the control target of three-level SST. The input stage adopts voltage and current double closed loop feedforward decoupling control and model predictive control; the middle isolation stage adopts single phase shift control; the output stage adopts voltage and current double closed loop control and droop control; and the module cascade inverter adopts carrier phase shift control. The simulation results show that the mathematical model and the control strategy are correct and effective in Matlab/Simulink environment. Based on the excellent characteristics of SST, the application of SST in grid-connected solar photovoltaic and wind power generation is studied, and the advantages and application value of SST in the field of new energy are analyzed.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郑建华;高占凤;吴文江;;模糊PID控制策略在电动助力转向系统中的应用[J];石家庄铁道学院学报(自然科学版);2008年04期

2 邓乃上;方宗德;田海波;;轮腿式机器人的转向特性及控制策略的研究[J];机械科学与技术;2009年02期

3 张宏宇;闫镔;陆利忠;;永磁同步电动机控制策略及应用研究综述[J];微电机;2008年04期

4 侯磊;盛四清;范辉;;风光柴蓄互补发电系统的控制策略和优化设计研究[J];陕西电力;2012年07期

5 刘高维;杨敏霞;贾玉健;解大;;充放储一体化电站接入电网的能量流动控制策略[J];电力与能源;2013年02期

6 刘歌群;;“物质-场”分析法在控制策略创新设计中的应用[J];机械设计与研究;2010年03期

7 ;浙江省电力公司完善电网安全稳定控制策略[J];电力安全技术;2011年08期

8 余捷;黄键;;3种类型混合动力汽车控制策略的分析[J];福建工程学院学报;2008年S1期

9 孙旭日;周桔蓉;;武术擂台机器人的研究与实践[J];中国水运(下半月);2012年10期

10 孟长江;褚全红;张春;白思春;胡勇;王恩华;;可变喷嘴涡轮增压器控制策略研究[J];车用发动机;2008年03期

相关会议论文 前7条

1 陈瑞;陈红;;控制策略的跨文化分析[A];第十一届全国心理学学术会议论文摘要集[C];2007年

2 杨晓东;;攀钢光整机延伸率模式的控制策略[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年

3 胡晓阳;龚传利;;碗米坡水电厂AGC控制策略改进[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2009年学术交流会论文集[C];2009年

4 敖朝华;汪月昆;;基于I-Fuzzy-Smith算法的融合控制策略仿真[A];中国运筹学会模糊信息与模糊工程分会第五届学术年会论文集[C];2010年

5 张庆新;张红梅;王凤翔;;一种新型直线驱动器的数学模型及控制策略[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

6 周京华;张辉;章小卫;陈亚爱;;电网电压不平衡时MMC-HVDC的控制策略[A];中国计量协会冶金分会2013年会论文集[C];2013年

7 陈雪龙;卢丹;董恩超;;非常规突发事件演化的能量运动模型及控制策略研究[A];中国系统工程学会第十八届学术年会论文集——A11系统工程方法在公共卫生、突发事件应急管理方面的研究[C];2014年

相关博士学位论文 前4条

1 韩守亮;电动汽车驱动用模块化级联电机系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 刘立业;带时滞复杂系统的内模控制策略研究[D];北京化工大学;2015年

3 王建忠;商用车机械式自动变速器控制策略关键技术研究[D];吉林大学;2014年

4 陈贞丰;几类不确定非线性系统的稳定性与控制研究[D];广东工业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 董彦彦;固态变压器及其控制策略的研究[D];山东大学;2015年

2 张颖琳;基于MMC的混合电网接口变换器控制策略[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 范皓;插电式混合动力校车控制策略硬件在环仿真研究[D];北京理工大学;2015年

4 余龙;山区路况下直驱型纯电动客车控制策略仿真与试验研究[D];北京理工大学;2015年

5 丁浩;硅片传输机械手控制策略的研究[D];贵州大学;2015年

6 常烨殭;核电参与三次调频控制策略的研究[D];大连理工大学;2015年

7 李卓青;多轴转向系统建模与控制策略仿真[D];西华大学;2015年

8 郑飘飘;不平衡电网下DFIG的低电压穿越控制方法研究[D];华北电力大学;2015年

9 张磊;基于AMESim-simulink的混合动力载重汽车控制策略仿真研究[D];陕西理工学院;2016年

10 刘浩;基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究[D];吉林大学;2016年



本文编号:2315453

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2315453.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户b05ae***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com