能源路由器中DC/DC直流变换器关键技术研究
发布时间：2021-08-18 05:37
太阳能、风能、核能作为新能源的代表,在社会能源消耗中占比越来越高,同时,伴随这些可再生能源越来越广泛的应用,如何有效提高能源的利用率,协调不同能源进行合理分配,来更好的实现能源革命和能源转型,成为了学术界与工业界的迫切需求。能源互联网就是在这样一种时代背景下提出的。能源能源互联网依靠电能路由器能实现清洁能源高效利用和多能源转换,电能路由器是支持分布式发电,储能,可控负荷即插即用的,具备高效的能量流动效率以及良好的电气隔离功能的电力电子接口的集合设备。而双有源桥直流变换器是提高电能路由器效率和稳定性的关键,相较于传统的配电设备,双有源桥直流变换器具备良好的软开关特性,能在实现能量双向传递、功率因数可调时兼具电气隔离功能,并且功率密度、自由度高,基于这些优点,得到了业界广泛的关注,成为了实现能源路由器功率传输的常用拓扑。目前减少变换器回流功率的移相控制与减少开关损耗的软开关技术是研究双有源桥直流变换器的重点。本文针对SPS,EPS两种不同控制方式,分别分析能源路由器下双有源桥直流直流变换器的工作原理,以扩展移相控制下变换器一种开关模式为例,推导出扩展移相控制方式下稳态运行时直流变换器的具体...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一种新型电力电子变压器拓扑Fig.1.3Novelpowerelectronictransformertopology能源路由器本质功能是高效调度能源，这要求其中间级直流变换器要具备以下基
44第4章仿真及试验设计为了验证前文所提出的扩展移相控制下软开关设计方法的有效性，本章依据前文研究内容建立仿真与设计实验，在MATLAB/Simulink中建立双有源桥直流变换器的仿真模型，并搭建实验平台，设计实验，最终仿真与实验结果图均证明了变换器实现了软开关，效率图证明了变换器效率的提升。4.1仿真设计本文主要采用MATLAB/Simulink平台对前文提出的观点进行仿真验证，以扩展移相控制为例，根据第2章对C类开关模式下的软开关实现参数条件的分析，可以得到高频变压器漏电感、吸收电容、开关频率等双有源桥直流变换器的电路参数以及移相角、死区时间等控制信号参数，以这些参数为基准在Simulink中搭建可视化仿真模型。通过仿真结果来验证本文所提出的软开关设计准则的正确性。4.1.1双有源桥直流变换器仿真设计本章对双有源桥直流变换器进行仿真，仿真模型如图4.1所示。本节将从高频变压器参数设计、EPS触发脉冲信号中PI控制器设计以及移相控制模块设计几个方面对仿真进行介绍。因为双有源桥直流变换器在实际应用中两端各自连接着整流或逆变级，其对外特性可等效为电压源，所以在仿真中采用两端电压源拓扑。图4.1双有源桥DC/DC直流变换器的仿真结构Fig.4.1SimulationofdualactivebridgeDC/DCconverter沈阳工业大学硕士学位论文
高频变压Fig.4.2High-frequencytran
【参考文献】：
期刊论文
[1]双重移相控制与传统移相控制相结合的双有源桥式DC-DC变换器优化控制策略[J]. 吴俊娟,孟德越,申彦峰,沈虹,孙孝峰. 电工技术学报. 2016(19)
[2]实现中国梦[J]. 习近平. 民营科技. 2015(11)
[3]基于电力电子变换的电能路由器研究现状与发展[J]. 宗升,何湘宁,吴建德,李武华,赵荣祥. 中国电机工程学报. 2015(18)
[4]构建全球能源互联网有四个重点[J]. 刘振亚. 电气时代. 2015(07)
[5]我国大容量电力电子技术与应用发展综述[J]. 赵争鸣,袁立强,鲁挺,贺凡波. 电气工程学报. 2015(04)
[6]智能电网中的新一代高频隔离功率转换技术[J]. 宋强,赵彪,刘文华,赵宇明. 中国电机工程学报. 2014(36)
[7]多绕组高频变压器隔离式多电平变换器研究[J]. 顾春阳,李永东,郑泽东,高志刚. 电工技术学报. 2014(08)
[8]促进风电消纳的发电侧、储能及需求侧联合优化模型[J]. 宋艺航,谭忠富,李欢欢,刘文彦. 电网技术. 2014(03)
[9]中国能源环境中长期发展战略[J]. 林智钦. 中国软科学. 2013(12)
[10]分布式电源接入下配电网电压无功控制效果分析[J]. 王旭强,刘广一,曾沅,杨占勇,范士雄. 电力系统保护与控制. 2014(01)
博士论文
[1]电力电子变压器中双有源桥DC-DC变换器的研究[D]. 沙广林.中国矿业大学(北京) 2016
硕士论文
[1]分布式光伏接入对配电网稳态运行影响的研究[D]. 缪立恒.华北电力大学 2015
[2]用于光伏电站的组合级联式电池储能系统的控制研究[D]. 艾洪克.北京交通大学 2015
[3]独立光伏发电系统控制策略的研究[D]. 杨瑞良.大连理工大学 2013
本文编号：3349302
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一种新型电力电子变压器拓扑Fig.1.3Novelpowerelectronictransformertopology能源路由器本质功能是高效调度能源，这要求其中间级直流变换器要具备以下基
44第4章仿真及试验设计为了验证前文所提出的扩展移相控制下软开关设计方法的有效性，本章依据前文研究内容建立仿真与设计实验，在MATLAB/Simulink中建立双有源桥直流变换器的仿真模型，并搭建实验平台，设计实验，最终仿真与实验结果图均证明了变换器实现了软开关，效率图证明了变换器效率的提升。4.1仿真设计本文主要采用MATLAB/Simulink平台对前文提出的观点进行仿真验证，以扩展移相控制为例，根据第2章对C类开关模式下的软开关实现参数条件的分析，可以得到高频变压器漏电感、吸收电容、开关频率等双有源桥直流变换器的电路参数以及移相角、死区时间等控制信号参数，以这些参数为基准在Simulink中搭建可视化仿真模型。通过仿真结果来验证本文所提出的软开关设计准则的正确性。4.1.1双有源桥直流变换器仿真设计本章对双有源桥直流变换器进行仿真，仿真模型如图4.1所示。本节将从高频变压器参数设计、EPS触发脉冲信号中PI控制器设计以及移相控制模块设计几个方面对仿真进行介绍。因为双有源桥直流变换器在实际应用中两端各自连接着整流或逆变级，其对外特性可等效为电压源，所以在仿真中采用两端电压源拓扑。图4.1双有源桥DC/DC直流变换器的仿真结构Fig.4.1SimulationofdualactivebridgeDC/DCconverter沈阳工业大学硕士学位论文
高频变压Fig.4.2High-frequencytran
【参考文献】：
期刊论文
[1]双重移相控制与传统移相控制相结合的双有源桥式DC-DC变换器优化控制策略[J]. 吴俊娟,孟德越,申彦峰,沈虹,孙孝峰. 电工技术学报. 2016(19)
[2]实现中国梦[J]. 习近平. 民营科技. 2015(11)
[3]基于电力电子变换的电能路由器研究现状与发展[J]. 宗升,何湘宁,吴建德,李武华,赵荣祥. 中国电机工程学报. 2015(18)
[4]构建全球能源互联网有四个重点[J]. 刘振亚. 电气时代. 2015(07)
[5]我国大容量电力电子技术与应用发展综述[J]. 赵争鸣,袁立强,鲁挺,贺凡波. 电气工程学报. 2015(04)
[6]智能电网中的新一代高频隔离功率转换技术[J]. 宋强,赵彪,刘文华,赵宇明. 中国电机工程学报. 2014(36)
[7]多绕组高频变压器隔离式多电平变换器研究[J]. 顾春阳,李永东,郑泽东,高志刚. 电工技术学报. 2014(08)
[8]促进风电消纳的发电侧、储能及需求侧联合优化模型[J]. 宋艺航,谭忠富,李欢欢,刘文彦. 电网技术. 2014(03)
[9]中国能源环境中长期发展战略[J]. 林智钦. 中国软科学. 2013(12)
[10]分布式电源接入下配电网电压无功控制效果分析[J]. 王旭强,刘广一,曾沅,杨占勇,范士雄. 电力系统保护与控制. 2014(01)
博士论文
[1]电力电子变压器中双有源桥DC-DC变换器的研究[D]. 沙广林.中国矿业大学(北京) 2016
硕士论文
[1]分布式光伏接入对配电网稳态运行影响的研究[D]. 缪立恒.华北电力大学 2015
[2]用于光伏电站的组合级联式电池储能系统的控制研究[D]. 艾洪克.北京交通大学 2015
[3]独立光伏发电系统控制策略的研究[D]. 杨瑞良.大连理工大学 2013
本文编号：3349302
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