基于Boost+LLC的级联型直流变压器统一阻抗建模分析
发布时间：2021-05-09 08:50
近年来,大规模开发和利用可再生能源已成为未来能源发展的新趋势。借助于直流微电网技术,实现交直流混合配电网成为未来智能电网发展的重要方向。其中直流变压器作为直流微电网中的关键设备,发挥了重要作用。同时,在大功率系统中,单级式直流变压器已经不能满足应用的需求,双级式直流变压器的研究获得了国内外学者的广泛关注。本文提出了一种基于输入串联输出并联（ISOP）连接的级联型直流变压器统一阻抗建模方法。首先介绍了20Boost+LLC级联型直流变压器的拓扑结构,其次,为了解决两级变换器耦合设计的直流变压器系统模型的构建问题,结合LLC谐振变换器近似谐振点工作模式下恒定增益的电压钳位功能,将Boost+LLC级联型直流变压器的双级协调控制合并为单级统一控制;在此基础上,结合基波近似法下LLC谐振变换器的降阶小信号模型以及直流变压器输入级和输出级平均模型,推导出Boost+LLC型直流变压器的系统模型,进而在系统模型的基础上推导出了其输入输出阻抗模型,解决了多级电能变换、高频隔离与非线性耦合下直流变压器阻抗建模难题,实现了系统阻抗特性整体分析。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了20Boost...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 直流变压器研究现状
1.3 阻抗分析法研究现状
1.3.1 阻抗建模方法研究现状
1.3.2 阻抗稳定判据研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 Boost+LLC型直流变压器系统结构及小信号建模
2.1 直流变压器拓扑结构
2.2 Boost变换器小信号建模
2.3 LLC谐振变换器小信号建模
2.4 低压直流侧小信号建模
2.5 本章小结
第3章 Boost+LLC型直流变压器统一阻抗建模
3.1 直流变压器系统模型及单级统一控制策略
3.1.1 系统模型
3.1.2 基于系统模型的单级统一控制策略
3.2 直流变压器输入输出阻抗建模
3.2.1 输出阻抗建模
3.2.2 输入阻抗建模
3.3 直流变压器输入输出阻抗仿真验证
3.3.1 输出阻抗仿真验证
3.3.2 输入阻抗仿真验证
3.4 本章小结
第4章 基于直流变压器的低压直流网稳定性分析
4.1 无源参数对输出阻抗影响分析
4.1.1 中间直流侧电容C_1对输出阻抗的影响分析
4.1.2 电压外环控制器PI参数对输出阻抗的影响分析
4.1.3 输入侧电感L对输出阻抗的影响分析
4.1.4 电流内环控制器PI参数对输出阻抗的影响分析
4.1.5 公共直流侧电容C对输出阻抗的影响分析
4.2 Buck变换器输入阻抗建模
4.2.1 Buck变换器基本原理及控制策略
4.2.2 Buck变换器输入阻抗建模
4.3 基于直流变压器的低压直流网稳定性分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中压直流配电网应用场景与系统设计[J]. 韩民晓,谢文强,曹文远,张伟,杨景刚. 电力系统自动化. 2019(23)
[2]低压直流供电技术研究综述[J]. 吴盛军,王益鑫,李强,费骏韬,韩华春,吕振华. 电力工程技术. 2018(04)
[3]采用阻抗分析方法的并网逆变器稳定性研究综述[J]. 陈新,王赟程,龚春英,孙建,何国庆,李光辉,汪海蛟. 中国电机工程学报. 2018(07)
[4]一种适合宽范围输出的三电平DC/DC变换器[J]. 袁义生,梅相龙,毛凯翔. 电源学报. 2019(06)
[5]三相变流器并网系统的广义阻抗及稳定判据[J]. 辛焕海,李子恒,董炜,章雷其,黄伟,邢玉辉,王康. 中国电机工程学报. 2017(05)
[6]混合级联式电力电子变压器拓扑结构及控制策略[J]. 刘闯,支月媚. 电网技术. 2017(02)
[7]不平衡运行工况下并网逆变器的阻抗建模及稳定性分析[J]. 年珩,杨洪雨. 电力系统自动化. 2016(10)
[8]基于谐波线性化的三相LCL型并网逆变器正负序阻抗建模分析[J]. 王赟程,陈新,陈杰,龚春英. 中国电机工程学报. 2016(21)
[9]直流微电网关键技术研究综述[J]. 李霞林,郭力,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(01)
[10]模块化多电平直流变压器研究[J]. 王朝辉,王天威,张军明. 中国电机工程学报. 2016(01)
博士论文
[1]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]基于Boost+LLC谐振变换器的多模块输入串联输出并联系统研究[D]. 周光军.华中科技大学 2016
[2]双馈异步发电机系统阻抗建模及稳定性分析[D]. 杨洪雨.浙江大学 2016
[3]PWM整流器阻抗特性研究[D]. 李政.华中科技大学 2015
本文编号：3177003
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 直流变压器研究现状
1.3 阻抗分析法研究现状
1.3.1 阻抗建模方法研究现状
1.3.2 阻抗稳定判据研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 Boost+LLC型直流变压器系统结构及小信号建模
2.1 直流变压器拓扑结构
2.2 Boost变换器小信号建模
2.3 LLC谐振变换器小信号建模
2.4 低压直流侧小信号建模
2.5 本章小结
第3章 Boost+LLC型直流变压器统一阻抗建模
3.1 直流变压器系统模型及单级统一控制策略
3.1.1 系统模型
3.1.2 基于系统模型的单级统一控制策略
3.2 直流变压器输入输出阻抗建模
3.2.1 输出阻抗建模
3.2.2 输入阻抗建模
3.3 直流变压器输入输出阻抗仿真验证
3.3.1 输出阻抗仿真验证
3.3.2 输入阻抗仿真验证
3.4 本章小结
第4章 基于直流变压器的低压直流网稳定性分析
4.1 无源参数对输出阻抗影响分析
4.1.1 中间直流侧电容C_1对输出阻抗的影响分析
4.1.2 电压外环控制器PI参数对输出阻抗的影响分析
4.1.3 输入侧电感L对输出阻抗的影响分析
4.1.4 电流内环控制器PI参数对输出阻抗的影响分析
4.1.5 公共直流侧电容C对输出阻抗的影响分析
4.2 Buck变换器输入阻抗建模
4.2.1 Buck变换器基本原理及控制策略
4.2.2 Buck变换器输入阻抗建模
4.3 基于直流变压器的低压直流网稳定性分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中压直流配电网应用场景与系统设计[J]. 韩民晓,谢文强,曹文远,张伟,杨景刚. 电力系统自动化. 2019(23)
[2]低压直流供电技术研究综述[J]. 吴盛军,王益鑫,李强,费骏韬,韩华春,吕振华. 电力工程技术. 2018(04)
[3]采用阻抗分析方法的并网逆变器稳定性研究综述[J]. 陈新,王赟程,龚春英,孙建,何国庆,李光辉,汪海蛟. 中国电机工程学报. 2018(07)
[4]一种适合宽范围输出的三电平DC/DC变换器[J]. 袁义生,梅相龙,毛凯翔. 电源学报. 2019(06)
[5]三相变流器并网系统的广义阻抗及稳定判据[J]. 辛焕海,李子恒,董炜,章雷其,黄伟,邢玉辉,王康. 中国电机工程学报. 2017(05)
[6]混合级联式电力电子变压器拓扑结构及控制策略[J]. 刘闯,支月媚. 电网技术. 2017(02)
[7]不平衡运行工况下并网逆变器的阻抗建模及稳定性分析[J]. 年珩,杨洪雨. 电力系统自动化. 2016(10)
[8]基于谐波线性化的三相LCL型并网逆变器正负序阻抗建模分析[J]. 王赟程,陈新,陈杰,龚春英. 中国电机工程学报. 2016(21)
[9]直流微电网关键技术研究综述[J]. 李霞林,郭力,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(01)
[10]模块化多电平直流变压器研究[J]. 王朝辉,王天威,张军明. 中国电机工程学报. 2016(01)
博士论文
[1]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]基于Boost+LLC谐振变换器的多模块输入串联输出并联系统研究[D]. 周光军.华中科技大学 2016
[2]双馈异步发电机系统阻抗建模及稳定性分析[D]. 杨洪雨.浙江大学 2016
[3]PWM整流器阻抗特性研究[D]. 李政.华中科技大学 2015
本文编号：3177003
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