基于DC/DC串并联技术的直流自耦变压器研究
发布时间：2021-10-08 16:08
近年来,直流电网凭借在新能源并网及消纳方面的优势已成为国内外的研究热点,用于实现直流互联的直流变压器是构建直流电网的核心设备之一。传统隔离型直流变压器在传输功率时全部功率均经过换流器,使得变压器设计容量加倍、运行损耗高。为了满足直流电网对直流变压器高效率、低成本的迫切需求,本文提出了一种基于DC/DC串并联技术的新型直流自耦变压器（DC autotransformer,DC AT）拓扑,用于实现不同电压等级的直流线路互联及潮流调控。本文重点研究内容如下:受交流自耦变压器（AC autotransformer,AC AT）技术启发,结合DC/DC串并联组合系统的优势提出了新型DCAT拓扑,分析了其拓扑结构及工作原理。该DC AT拓扑的特点为所互联系统间有直接的电气联系,其明显优势在于仅部分功率经换流器传输,变压器设计容量小,运行损耗降低,可依据两侧直流系统的电压等级灵活地对子模块（sub-module,SM）进行串并联组合。为了确保DC AT系统稳定运行,研究了 DC/DC多模块串并联系统的拓扑结构及均压控制策略,重点研究了输入串联、输出串联型（Input-Series Output-S...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１直流变压器的可应用场合??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ＤＣ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ??
基础上发展而来［３９１，可根据直流源所在位置不同可分为电流源型和电压源型双向??ＤＣ／ＤＣ变换器。??如图１－７为电流源型半桥ＤＣ／ＤＣ变换器拓扑，其结构简单，输入侧电流经过??的开关管数量少，具有低导通损耗的优点，在低压、大电流输入场合应用时优势明??显＾＂４１】，但无法满足中高压场合的电压等级需求。相比较而言，谐振型ＤＣ／ＤＣ变??７??
图２－２新型ＤＣ?ＡＴ的拓扑结构??Ｆｉｇ．２－２?Ａ?ｎｏｖｅｌ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＤＣ?ＡＴ??由图２－１及图２－２对比可知，新型ＤＣ?ＡＴ与常规隔离型直流变压器均可互联??不同电压等级的直流电网，且二者内部均有独立的交流链路，未与其他交流系统互??联，因此二者均为直流－直流变压器技术。区别在于，图２－１中高压侧与低压侧为??相互独立的两个系统，没有线路联系，而新型ＤＣ?ＡＴ拓扑的高低压侧有直接的电??气连接，低压侧作为高压侧的一部分，这就与交流自耦变压器的构造原理类似。??图２－３为ＤＣ?ＡＴ的等效电路，Ｆｉｎ和Ｆ。分别为ＤＣ?ＡＴ所用换流器的输入、输??出电压。为方便与ＡＣ?ＡＴ拓扑比较，在图中标识了相对应的点Ａ（高压侧）、点Ｂ（低??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无闭锁直流自耦变压器的LCC-HVDC与VSC-HVDC互联系统[J]. 杨之翰,李梦柏,向往,林卫星,姚良忠,文劲宇. 电工技术学报. 2018(S2)
[2]张北柔直电网的构建与特性分析[J]. 郭贤珊,周杨,梅念,赵兵. 电网技术. 2018(11)
[3]新型无无功环流的双向隔离型DC/DC变换器[J]. 郭洪玮,吴学智,王伟,荆龙,王旭亮,武文. 中国电机工程学报. 2018(S1)
[4]面向直流配电网尾端功率变换的组合式直流变压器研究[J]. 刘闯,何达成,徐鑫哲. 电力自动化设备. 2018(07)
[5]软开关高增益Buck-Boost集成CLLC型直流双向变换器[J]. 李鹏程,张纯江,阚志忠,贲冰. 中国电机工程学报. 2018(11)
[6]新型混合式高压直流输电DC/DC变换器[J]. 李彬彬,张书鑫,程达,王卫,徐殿国. 电力系统自动化. 2018(07)
[7]新型模块化多电平动态投切DC/DC变压器[J]. 李斌,张伟鑫. 中国电机工程学报. 2018(05)
[8]一种谐振型高压侧调制的电流型双向变换器[J]. 孙孝峰,潘尧,沈虹,申彦峰,李昕. 电工技术学报. 2017(24)
[9]适用于中高压直流电网的开关电容接入式直流变压器[J]. 李建国,赵彪,宋强,刘文华. 电工技术学报. 2018(04)
[10]直流自耦变压器样机设计与实验验证[J]. 周猛,左文平,向往,林卫星,文劲宇. 电网技术. 2018(03)
博士论文
[1]直流—直流自耦变压器扩展技术研究[D]. 左文平.华中科技大学 2017
硕士论文
[1]基于串并联补偿的电池成组技术[D]. 李小均.北京交通大学 2018
[2]面向直流配电网尾端功率变换的组合式直流变压器研究[D]. 何达成.东北电力大学 2017
[3]双向DC/DC串并联系统控制策略的研究[D]. 王旭亮.北京交通大学 2017
[4]基于碳化硅器件的CLLC谐振变换器[D]. 温先佳.华南理工大学 2017
[5]宽范围输入DC/DC变换器的研究[D]. 周香.南京航空航天大学 2013
[6]输入串联输出并联组合变换器控制策略的研究[D]. 程璐璐.南京航空航天大学 2007
本文编号：3424504
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１直流变压器的可应用场合??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ＤＣ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ??
基础上发展而来［３９１，可根据直流源所在位置不同可分为电流源型和电压源型双向??ＤＣ／ＤＣ变换器。??如图１－７为电流源型半桥ＤＣ／ＤＣ变换器拓扑，其结构简单，输入侧电流经过??的开关管数量少，具有低导通损耗的优点，在低压、大电流输入场合应用时优势明??显＾＂４１】，但无法满足中高压场合的电压等级需求。相比较而言，谐振型ＤＣ／ＤＣ变??７??
图２－２新型ＤＣ?ＡＴ的拓扑结构??Ｆｉｇ．２－２?Ａ?ｎｏｖｅｌ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＤＣ?ＡＴ??由图２－１及图２－２对比可知，新型ＤＣ?ＡＴ与常规隔离型直流变压器均可互联??不同电压等级的直流电网，且二者内部均有独立的交流链路，未与其他交流系统互??联，因此二者均为直流－直流变压器技术。区别在于，图２－１中高压侧与低压侧为??相互独立的两个系统，没有线路联系，而新型ＤＣ?ＡＴ拓扑的高低压侧有直接的电??气连接，低压侧作为高压侧的一部分，这就与交流自耦变压器的构造原理类似。??图２－３为ＤＣ?ＡＴ的等效电路，Ｆｉｎ和Ｆ。分别为ＤＣ?ＡＴ所用换流器的输入、输??出电压。为方便与ＡＣ?ＡＴ拓扑比较，在图中标识了相对应的点Ａ（高压侧）、点Ｂ（低??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无闭锁直流自耦变压器的LCC-HVDC与VSC-HVDC互联系统[J]. 杨之翰,李梦柏,向往,林卫星,姚良忠,文劲宇. 电工技术学报. 2018(S2)
[2]张北柔直电网的构建与特性分析[J]. 郭贤珊,周杨,梅念,赵兵. 电网技术. 2018(11)
[3]新型无无功环流的双向隔离型DC/DC变换器[J]. 郭洪玮,吴学智,王伟,荆龙,王旭亮,武文. 中国电机工程学报. 2018(S1)
[4]面向直流配电网尾端功率变换的组合式直流变压器研究[J]. 刘闯,何达成,徐鑫哲. 电力自动化设备. 2018(07)
[5]软开关高增益Buck-Boost集成CLLC型直流双向变换器[J]. 李鹏程,张纯江,阚志忠,贲冰. 中国电机工程学报. 2018(11)
[6]新型混合式高压直流输电DC/DC变换器[J]. 李彬彬,张书鑫,程达,王卫,徐殿国. 电力系统自动化. 2018(07)
[7]新型模块化多电平动态投切DC/DC变压器[J]. 李斌,张伟鑫. 中国电机工程学报. 2018(05)
[8]一种谐振型高压侧调制的电流型双向变换器[J]. 孙孝峰,潘尧,沈虹,申彦峰,李昕. 电工技术学报. 2017(24)
[9]适用于中高压直流电网的开关电容接入式直流变压器[J]. 李建国,赵彪,宋强,刘文华. 电工技术学报. 2018(04)
[10]直流自耦变压器样机设计与实验验证[J]. 周猛,左文平,向往,林卫星,文劲宇. 电网技术. 2018(03)
博士论文
[1]直流—直流自耦变压器扩展技术研究[D]. 左文平.华中科技大学 2017
硕士论文
[1]基于串并联补偿的电池成组技术[D]. 李小均.北京交通大学 2018
[2]面向直流配电网尾端功率变换的组合式直流变压器研究[D]. 何达成.东北电力大学 2017
[3]双向DC/DC串并联系统控制策略的研究[D]. 王旭亮.北京交通大学 2017
[4]基于碳化硅器件的CLLC谐振变换器[D]. 温先佳.华南理工大学 2017
[5]宽范围输入DC/DC变换器的研究[D]. 周香.南京航空航天大学 2013
[6]输入串联输出并联组合变换器控制策略的研究[D]. 程璐璐.南京航空航天大学 2007
本文编号：3424504
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