储能系统中高效隔离型DC-DC变换器研究
发布时间：2021-03-04 18:52
在分布式发电,不间断电源和电动汽车等能量分配与调度系统中引入储能技术,可有效地提高能源利用率和改善电能质量。典型分布式储能系统的最前端输出为低压直流（光伏电池或燃料电池）或者交流（风电）,如果输出为交流,通常先将交流电压转换为直流电压,再进行其他转换。由于分布式能源的间歇性,其输出端电压呈现出波动特性,为满足负载供电要求,必须对电能进行相应转换与匹配,并通过储能设备对能量进行存储与释放,维持负载供电和母线电压的持续稳定。针对分布式储能系统特点和要求,为提高电能利用效率,本文重点研究其中高增益DC-DC变换器,高增益双向DC-DC变换器以及电池组主动式均衡拓扑等关键技术。针对传统方案中在大压差条件下采用两级独立式电路结构来完成高电压增益,以及传统单级式隔离型变换器中匝比较大而导致变压器耦合效率降低并呈现出较大寄生参数的问题,提出了一种基于集成级联结构的隔离型高增益DC-DC变换器拓扑。与现有的两级式变换器结构相比,该拓扑在主功率电路和控制电路方面均具有更高的集成特性和动态性能,并在低匝比的条件下实现高电压增益。同时,相比传统的单级式隔离变换器,该拓扑中变压器匝比更低,从而可降低由漏感引起...
【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】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
升压模式下S4和S3的ZVS边界曲线
极管给电容 C2充电，则 S4可实现 ZVS 管 S1和 S2实现 ZVS 的条件是在其闭合导通即1 1_1(0) 0L Li I 假设升压模式下变换器的平电池的平均放电电流，则有1 741 1021 C 2 _1 C 2 1_1discharge11 1 s1[ ( ) ( ) ]( ) ( 1)( 2 ( )t tL LtsC CLsi t dt i t dtTD nV V k nV V I Dn L L fIn 可求出，IL1_1的表达式为1 C 2 _1 s r C 1_11 sdisch1 sarg1 1e( ) ( 1)( 2 ( )C LD nV V f C k nV ID nfIL L n D ，可求出升压模式下开关管 S1，S2和 S4的 ZVdischar21 C 2 _11 s12ge s s C 2_1 ( )( )2 2 ( 1)( )CCD nV VL LnI f f k nV V C 的参数代入式（5-69），可得出如图 5-7 所示的区域和最大放电电流与电感值 L1和 Ls1的关系
s 4 s 3 sS C S_ 2 520s 1 1[ [ ( ) T D T D TV nV i t t T n L 为 S C Ss 4 s21 m2C sS s 4 s 3scharge4 s 3 s ( )( )( )( ) 2V nV VT D Tn L LV T V T D T D TID T D T ，S3的 ZVS 条件为C S S ss 4 s 3 s 41 m2 C) ( )( 2nV V V fT D T D T D L L V 参数代入（5-76），可得出 ZVS 边界曲8 表明，通过调节电感 L1和 Lm2的值可而实现更宽的 ZVS 区域 本文中均衡充代入式（5-76），并且 D3=0.25，D4=0.4，下 S3的 ZVS 条件为1 m21 72( ) 2.86 1L L
【参考文献】：
期刊论文
[1]多单元二极管电容电感网络高增益直流变换器统一模型研究[J]. 董卓,张岩,刘进军,李新颖,丁恺诚,王俊. 中国电机工程学报. 2018(18)
[2]孤岛微网中分布式储能SOC和效率均衡控制策略[J]. 韦佐霖,陈民铀,李杰,陈涛,李强,陈飞雄,凌伟方. 电力自动化设备. 2018(04)
[3]含分布式电源的配电网中电池储能系统运行策略[J]. 李秀磊,耿光飞,季玉琦,陆凌芝. 电力自动化设备. 2017(11)
[4]基于开关电容和耦合电感的交错并联型高电压增益双向DC-DC变换器[J]. 薛利坤,王萍,王议锋,闫海云,张启亮. 电工技术学报. 2016(24)
[5]电动汽车分布式储能控制策略及应用[J]. 李志伟,赵书强,刘应梅. 电网技术. 2016(02)
[6]能源互联网背景下的电力储能技术展望[J]. 李建林,田立亭,来小康. 电力系统自动化. 2015(23)
[7]分布式电能存储技术的应用前景与挑战[J]. 王成山,武震,李鹏. 电力系统自动化. 2014(16)
博士论文
[1]含分布式储能的主动配电网多目标优化调度方法研究[D]. 程庭莉.重庆大学 2018
本文编号：3063719
【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】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
升压模式下S4和S3的ZVS边界曲线
极管给电容 C2充电，则 S4可实现 ZVS 管 S1和 S2实现 ZVS 的条件是在其闭合导通即1 1_1(0) 0L Li I 假设升压模式下变换器的平电池的平均放电电流，则有1 741 1021 C 2 _1 C 2 1_1discharge11 1 s1[ ( ) ( ) ]( ) ( 1)( 2 ( )t tL LtsC CLsi t dt i t dtTD nV V k nV V I Dn L L fIn 可求出，IL1_1的表达式为1 C 2 _1 s r C 1_11 sdisch1 sarg1 1e( ) ( 1)( 2 ( )C LD nV V f C k nV ID nfIL L n D ，可求出升压模式下开关管 S1，S2和 S4的 ZVdischar21 C 2 _11 s12ge s s C 2_1 ( )( )2 2 ( 1)( )CCD nV VL LnI f f k nV V C 的参数代入式（5-69），可得出如图 5-7 所示的区域和最大放电电流与电感值 L1和 Ls1的关系
s 4 s 3 sS C S_ 2 520s 1 1[ [ ( ) T D T D TV nV i t t T n L 为 S C Ss 4 s21 m2C sS s 4 s 3scharge4 s 3 s ( )( )( )( ) 2V nV VT D Tn L LV T V T D T D TID T D T ，S3的 ZVS 条件为C S S ss 4 s 3 s 41 m2 C) ( )( 2nV V V fT D T D T D L L V 参数代入（5-76），可得出 ZVS 边界曲8 表明，通过调节电感 L1和 Lm2的值可而实现更宽的 ZVS 区域 本文中均衡充代入式（5-76），并且 D3=0.25，D4=0.4，下 S3的 ZVS 条件为1 m21 72( ) 2.86 1L L
【参考文献】：
期刊论文
[1]多单元二极管电容电感网络高增益直流变换器统一模型研究[J]. 董卓,张岩,刘进军,李新颖,丁恺诚,王俊. 中国电机工程学报. 2018(18)
[2]孤岛微网中分布式储能SOC和效率均衡控制策略[J]. 韦佐霖,陈民铀,李杰,陈涛,李强,陈飞雄,凌伟方. 电力自动化设备. 2018(04)
[3]含分布式电源的配电网中电池储能系统运行策略[J]. 李秀磊,耿光飞,季玉琦,陆凌芝. 电力自动化设备. 2017(11)
[4]基于开关电容和耦合电感的交错并联型高电压增益双向DC-DC变换器[J]. 薛利坤,王萍,王议锋,闫海云,张启亮. 电工技术学报. 2016(24)
[5]电动汽车分布式储能控制策略及应用[J]. 李志伟,赵书强,刘应梅. 电网技术. 2016(02)
[6]能源互联网背景下的电力储能技术展望[J]. 李建林,田立亭,来小康. 电力系统自动化. 2015(23)
[7]分布式电能存储技术的应用前景与挑战[J]. 王成山,武震,李鹏. 电力系统自动化. 2014(16)
博士论文
[1]含分布式储能的主动配电网多目标优化调度方法研究[D]. 程庭莉.重庆大学 2018
本文编号：3063719
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3063719.html
