PEBB关键技术研究及应用

发布时间：2019-07-27 13:36

【摘要】：电力电子器件、通信技术以及相关控制技术的革新,不断推动着电力电子变换装置向模块化、集成化、大功率的方向研究及发展。电力电子标准模块(Power Electronic Building Block,PEBB)概念随之提出,PEBB技术最直接的目的就是使结构复杂、技术难度高、生产周期长、成本过高的电力电子变换装置具有模块化、标准化以及维护简单的电力电子系统。通过使电力电子系统模块化和标准化,以达到降低成本、提高可靠性以及维护性。由于大容量电力电子装置在电路结构、空间布局及控制功能上存在较明显的分布特性,采用分布式控制方法将是实现PEBB即插即用、标准化、灵活配置的关键手段。目前高速环网通信技术是电力电子标准模块分布式控制的一个重要方向。论文从功能体系上出发,对PEBB的分布特性以及分布式网络拓扑结构进行分析,明确了电力电子变流系统选用环形网络拓扑结构的控制体系。针对已有的单环网分布式控制通信体系以及切换式的分布式控制通信体系,并结合对模块化多电平环流器(MMC)的实际算法研究,提出了一种新型的双环网网络拓扑结构,同时制定了基于PEBB的MMC分布式系统的环形网络通信策略。这种双环网通信协议改进了以往的单环网结构通信协议。以往的单环网通信每次只能对一个模块进行通信,改进之后的通信协议可以对整个环网中的模块进行批处理。这种通信方式要求PEBB具有很好的并行处理能力,因此根据现场可编程门阵列(FPGA)高速并行运算的特点,选用FPGA作为基于PEBB构建的MMC子模块的控制器。本文首先对整个环网体系进行了详细的理论分析和方案设计,随后根据制定的通信协议对该环网结构的通信和基本功能进行了仿真实验研究。仿真实验结果验证了基于PEBB的MMC分布式系统双环网结构的正确性。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM46

【参考文献】

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本文编号：2520047