电力电子变流器多模块级联系统的稳定性分析方法研究
发布时间：2021-08-17 12:19
随着电力电子技术的广泛应用,电力电子系统逐渐趋于模块化,多模块的并联或串联可以灵活构成更复杂多样的电力电子装置,但是也给系统的稳定性分析带来了困难。模块串行级联结构是复杂电力电子系统的基本结构之一,本文着重研究电力电子变流器多模块级联系统的稳定性分析方法。在现有两级源荷模块稳定性分析方法的基础上,提出将多级级联模块转化为两级源荷模块后,再利用现有阻抗比判据来分析,或将多级级联模块看作一个整体,求出其开环或闭环传递函数后,再利用奈奎斯特图来分析系统的稳定性。首先,将级联子模块等效为一个二端口网络,定义了单个子模块的小信号模型及模型参数,包括输入输出阻抗以及输入输出电压或电流的传递关系。基于小信号模型的阻抗比特性,分析了传统两级级联系统的稳定性,并指出阻抗比分析法与经典反馈系统传递函数分析法之间的等价关系。针对多模块串行级联系统的稳定性分析,给出了三种分析途径:利用子模块小信号模型及其级联关系,推导出整体级联系统的传递函数,进而采用经典控制理论进行稳性性分析;或将多级级联系统通过子模块整合,重新划分为源荷两级系统,利用阻抗比函数进行稳定性分析;或利用子模块小信号模型推导出等价于系统开环传函...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1分布式电源系统
西安理工大学工程硕士专业学位论文电力电子变压器同样也是由多个模块级联构成。对于电力电子变压器（PET），型拓扑结构：AC/AC 变换型和 AC/DC/AC 变换型[10-13]。对于 AC/AC 变换型 P换环节少、拓扑结构简单，但是可控性相对较低。对于 AC/DC/AC 变换型 PET换环节多、结构复杂，但是变压器原副边的电压和电流都可以控制，可控性高，强。AC/DC/AC 变换型 PET 的原副边均采用 AC/DC/AC 变换，中间引入高频变压器隔构框图如图 1-3 所示。
绪论zhang，Ruan 等人提出了直流分布式系统的基于阻抗的局部稳定准则[26]；根据直流级联系统稳定性研究的发展历程，可以发现由 MiddleBrook 教授在 19出的 MiddleBrook 判据是后来学者主要研究的方向。直流级联系统稳定性判ddleBrook 判据改进而来，主要有五类，分别为 MiddleBrook 判据、Opposing Argu 、GMPM 判据、RESC 判据和 MPC 判据。对于直流级联系统的研究，直流级联系统由源变换器模块、负载变换器模块通过连接而成。基本结构及级联等效电路如图 1-4 所示。其中busv 、busi 分别为直流母电流，osZ 、iLZ 分别为源变换器模块输出阻抗和负载变换器模块输入阻抗。
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]电力电子变压器技术研究综述[J]. 李子欣,高范强,赵聪,王哲,张航,王平,李耀华. 中国电机工程学报. 2018(05)
[3]配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J]. 肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 电工技术学报. 2018(04)
[4]车载充电PWM软开关DC-DC变换器研究综述[J]. 李红梅,张恒果,崔超. 电工技术学报. 2017(24)
[5]能源互联网规划研究综述及展望[J]. 别朝红,王旭,胡源. 中国电机工程学报. 2017(22)
[6]基于无源阻尼的直流微电网稳定性分析[J]. 张辉,杨甲甲,支娜,李宁. 高电压技术. 2017(09)
[7]电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述[J]. 朱蜀,刘开培,秦亮,李钢,胡仙来,刘冬. 中国电机工程学报. 2017(14)
[8]级联型电力电子变压器电压与功率均衡控制方法[J]. 王杉杉,王玉斌,林意斐,于程皓,李厚芝. 电工技术学报. 2016(22)
[9]直流微电网稳定性分析及阻尼控制方法研究[J]. 郭力,冯怿彬,李霞林,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(04)
[10]高频隔离型电动汽车快速直流充电器研究[J]. 刘闯,刘艳鹏,刘海洋,蔡国伟,何达成. 电工技术学报. 2016(03)
博士论文
[1]电流控制型DC-DC级联系统大信号稳定性关键问题研究[D]. 杜韦静.浙江大学 2013
[2]多变换器模块串并联组合系统研究[D]. 陈武.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]三相PWM变换器设计及其稳定性研究[D]. 刘云.华北电力大学(北京) 2016
[2]高效双向电动汽车充电机的研究[D]. 胡龙.湖南大学 2014
[3]直流分布式供电系统中子模块输入输出阻抗的分析[D]. 吴涛.南京航空航天大学 2007
本文编号：3347754
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1分布式电源系统
西安理工大学工程硕士专业学位论文电力电子变压器同样也是由多个模块级联构成。对于电力电子变压器（PET），型拓扑结构：AC/AC 变换型和 AC/DC/AC 变换型[10-13]。对于 AC/AC 变换型 P换环节少、拓扑结构简单，但是可控性相对较低。对于 AC/DC/AC 变换型 PET换环节多、结构复杂，但是变压器原副边的电压和电流都可以控制，可控性高，强。AC/DC/AC 变换型 PET 的原副边均采用 AC/DC/AC 变换，中间引入高频变压器隔构框图如图 1-3 所示。
绪论zhang，Ruan 等人提出了直流分布式系统的基于阻抗的局部稳定准则[26]；根据直流级联系统稳定性研究的发展历程，可以发现由 MiddleBrook 教授在 19出的 MiddleBrook 判据是后来学者主要研究的方向。直流级联系统稳定性判ddleBrook 判据改进而来，主要有五类，分别为 MiddleBrook 判据、Opposing Argu 、GMPM 判据、RESC 判据和 MPC 判据。对于直流级联系统的研究，直流级联系统由源变换器模块、负载变换器模块通过连接而成。基本结构及级联等效电路如图 1-4 所示。其中busv 、busi 分别为直流母电流，osZ 、iLZ 分别为源变换器模块输出阻抗和负载变换器模块输入阻抗。
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]电力电子变压器技术研究综述[J]. 李子欣,高范强,赵聪,王哲,张航,王平,李耀华. 中国电机工程学报. 2018(05)
[3]配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题[J]. 肖湘宁,廖坤玉,唐松浩,范文杰. 电工技术学报. 2018(04)
[4]车载充电PWM软开关DC-DC变换器研究综述[J]. 李红梅,张恒果,崔超. 电工技术学报. 2017(24)
[5]能源互联网规划研究综述及展望[J]. 别朝红,王旭,胡源. 中国电机工程学报. 2017(22)
[6]基于无源阻尼的直流微电网稳定性分析[J]. 张辉,杨甲甲,支娜,李宁. 高电压技术. 2017(09)
[7]电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述[J]. 朱蜀,刘开培,秦亮,李钢,胡仙来,刘冬. 中国电机工程学报. 2017(14)
[8]级联型电力电子变压器电压与功率均衡控制方法[J]. 王杉杉,王玉斌,林意斐,于程皓,李厚芝. 电工技术学报. 2016(22)
[9]直流微电网稳定性分析及阻尼控制方法研究[J]. 郭力,冯怿彬,李霞林,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(04)
[10]高频隔离型电动汽车快速直流充电器研究[J]. 刘闯,刘艳鹏,刘海洋,蔡国伟,何达成. 电工技术学报. 2016(03)
博士论文
[1]电流控制型DC-DC级联系统大信号稳定性关键问题研究[D]. 杜韦静.浙江大学 2013
[2]多变换器模块串并联组合系统研究[D]. 陈武.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]三相PWM变换器设计及其稳定性研究[D]. 刘云.华北电力大学(北京) 2016
[2]高效双向电动汽车充电机的研究[D]. 胡龙.湖南大学 2014
[3]直流分布式供电系统中子模块输入输出阻抗的分析[D]. 吴涛.南京航空航天大学 2007
本文编号：3347754
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