用于光储系统的三端口电源变换器及其控制策略研究

发布时间：2020-12-31 15:34

　　由于可再生能源具有间歇性和不可预测性的特点,传统的可再生能源发电系统需要配备能量存储环节,来调节和稳定发电系统的功率波动。三端口变换器只需一个组合变换器即可实现可再生能源发电设备、能量存储设备和负载的连接与控制,可以有效提高系统的效率和功率密度。本文针对一种新颖的宽电压范围非隔离三端口变换器,对其应用于光伏储能系统时的控制策略和能量管理进行研究。通过归纳总结三端口变换器的研究现状,本文对一种宽电压范围、高效率、高功率密度、端口易于扩展的新型三端口变换器进行研究。根据变换器的各个工作状态,推导出其电压增益关系和器件选型原则。利用状态空间平均法对变换器进行小信号建模,并基于数值解对其补偿网络进行设计。分析光伏储能系统中变换器的功率流动关系,划分出变换器的工作区域与电压模式。采用数字控制方式,给出了一种基于四个环路控制器的多模式、多频率调制方式,实现了端口间任意方向的能量流动与端口电压之间的任意升/降压变换。同时对传统的三端功率系统控制策略进行了改进,使变换器实现准确的模式识别与平滑的模式切换。对三端口变换器的故障排除进行了探讨,根据故障发生的位置划分变换器的故障方式,并对切除故障端口后拓扑... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-6双输入型变换器添加功率路径[40,41]

从而得到一种新型的高集成非隔离三端口变换器。为双输出型变换器添加功率路径的三端口拓扑衍生过程如图1-7 所示，以双输出 Boost 变换器为基础，根据端口间的功率流动关系，在两个输出端口间补充新的功率流通路径，然后重新对拓扑的功率流进行优化整合，从而得到与图 1-6 相同的 Boost 型高集成非隔离三端口变换器。V1V2L2D1C3Q1Q2L1V3Q3D2D3L3D1D3D2Q3Q1Q2C3V3V1V2L1图 1-6 双输入型变换器添加功率路径[40,41]

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于Zeta和SuperBuck的航天用非隔离三端口变换器[J]. 梁坤磊,穆秀枕,王宏.  电工技术学报. 2017(S2)
[3]光伏系统MPPT的扰动观测法分析与改进[J]. 杭凤海,杨伟,朱文艳.  电力系统保护与控制. 2014(09)
[4]基于双输入/双输出变换器的三端口变换器拓扑[J]. 吴红飞,夏炎冰,邢岩.  中国电机工程学报. 2011(27)



本文编号：2949868