飞跨桥臂型混合级联多电平DC/DC变换器研究
发布时间：2021-12-24 21:06
高压直流输电技术在远距离输电以及可再生能源接入中拥有广阔前景,通过构建直流电网能更好的实现电能传输和提高供电的可靠性。如今全球已建设大量直流输电工程,由于直流电网的发展刚具雏形,直流输电线路的电压等级存在较大差异。直流电网中缺少类似交流电网中的交流变压器这样高压大容量变压装置,来实现不同电压等级线路互联。因此,随着直流电网技术的发展和应用,高压大容量DC/DC变换器的研究将变得越发重要。针对现有研究存在的不足,本文对一种飞跨桥臂型混合级联(Hybrid Flying Cascaded,HFC)DC/DC变换器拓扑进行深入研究,对该变换器拓扑的电路结构、运行原理、参数设计以及调制策略和控制方法进行全面分析。并与现有的典型非隔离型拓扑在经济性方面进行定量分析,从IGBT数目和电容总容量两个关键点对HFC变换器、自耦变压器型变换器和直接耦合型变换器拓扑进行对比。以模块化思想为设计核心的模块化多电平DC/DC变换器拓扑普遍采用传统的半桥子模块(Half Bridge Submodule,HBSM)与全桥子模块(Full Bridge Submodule,FBSM)结构,本文对传统子模块结构进行...
【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】：73 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 课题的来源
1.1.2 课题研究的背景和意义
1.2 高压大容量DC/DC变换器的应用类型
1.3 高压大容量DC/DC变换器的国内外研究现状
1.3.1 现有高压大容量DC/DC变换器拓扑分类
1.3.2 隔离型高压大容量DC/DC变换器拓扑
1.3.3 非隔离型高压大容量DC/DC变换器拓扑
1.4 论文主要研究内容
第2章 HFC运行原理及其控制策略
2.1 HFC拓扑结构
2.2 HFC拓扑运行原理
2.2.1 HFC拓扑单相运行原理
2.2.2 HFC拓扑三相运行原理
2.3 HFC拓扑控制策略
2.3.1 HFC拓扑控制方法
2.3.2 HFC拓扑调制方式
2.4 HFC拓扑仿真验证
2.5 本章小结
第3章 HFC中新型三开关子模块的设计与应用
3.1 新型三开关子模块运行原理
3.1.1 子模块开关状态分析
3.1.2 子模块电容并联问题分析
3.2 基于IGCT器件的新型三开关子模块设计
3.2.1 基于IGCT的新型三开关子模块运行原理
3.2.2 基于IGCT的新型三开关子模块参数设计
3.2.3 基于IGCT的新型三开关子模块仿真验证
3.3 基于IGBT器件的新型三开关子模块设计
3.3.1 IGBT缓冲电路参数计算
3.3.2 基于IGBT的新型三开关子模块仿真验证
3.4 本章小结
第4章 HFC与典型拓扑的经济性对比
4.1 IGBT数量的比较
4.2 拓扑总电容容值的比较
4.3 子模块损耗分析
4.4 本章小结
第5章 HFC拓扑参数设计与实验
5.1 HFC参数设计
5.1.1 基于新型三开关子模块的HFC拓扑
5.2 HFC实验平台硬件设计
5.2.1 控制器设计
5.2.2 新型三开关子模块设计
5.3 HFC实验验证
5.3.1 基于半桥子模块的三相HFC实验
5.3.2 新型三开关子模块桥臂实验
5.4 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IGCT的高压大容量模块化多电平变换器 [J]. 赵彪,魏天予,许超群,陈政宇,刘佳鹏,周文鹏,宋强,余占清,曾嵘. 中国电机工程学报. 2019(02)
[2]IGCT在直流电网中的应用展望 [J]. 曾嵘,赵彪,余占清,宋强,黄瑜珑,陈政宇,刘佳鹏,周文鹏,吕纲. 中国电机工程学报. 2018(15)
[3]薄膜电容的国内外应用现状及性能分析 [J]. 柴源,邓倩. 科技创新与应用. 2018(18)
[4]面向高比例可再生能源的电力市场研究综述 [J]. 肖云鹏,王锡凡,王秀丽,别朝红. 中国电机工程学报. 2018(03)
[5]面向可再生能源消纳的多能源系统:述评与展望 [J]. 杨经纬,张宁,王毅,康重庆. 电力系统自动化. 2018(04)
[6]基于系统灵活性的可再生能源接纳评估 [J]. 李则衡,陈磊,路晓敏,张毅威,徐飞,严干贵,齐军,侯佑华,王小海. 电网技术. 2017(07)
[7]高比例可再生能源并网的电力系统灵活性评价与平衡机理 [J]. 鲁宗相,李海波,乔颖. 中国电机工程学报. 2017(01)
[8]级联多电平变换器的新型混合PWM技术 [J]. 张兰勇,曹岸,刘胜. 仪器仪表学报. 2016(10)
[9]直流–直流自耦变压器 [J]. 林卫星,文劲宇,程时杰. 中国电机工程学报. 2014(36)
[10]多端直流输电与直流电网技术 [J]. 汤广福,罗湘,魏晓光. 中国电机工程学报. 2013(10)
博士论文
[1]背靠背三电平PWM变换器矢量控制系统研究[D]. 范必双.中南大学. 2014
硕士论文
[1]一种谐振型双有源桥DC-DC变换器研究[D]. 李玉慈.燕山大学. 2017
本文编号：3551192
【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】：73 页
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 课题的来源
1.1.2 课题研究的背景和意义
1.2 高压大容量DC/DC变换器的应用类型
1.3 高压大容量DC/DC变换器的国内外研究现状
1.3.1 现有高压大容量DC/DC变换器拓扑分类
1.3.2 隔离型高压大容量DC/DC变换器拓扑
1.3.3 非隔离型高压大容量DC/DC变换器拓扑
1.4 论文主要研究内容
第2章 HFC运行原理及其控制策略
2.1 HFC拓扑结构
2.2 HFC拓扑运行原理
2.2.1 HFC拓扑单相运行原理
2.2.2 HFC拓扑三相运行原理
2.3 HFC拓扑控制策略
2.3.1 HFC拓扑控制方法
2.3.2 HFC拓扑调制方式
2.4 HFC拓扑仿真验证
2.5 本章小结
第3章 HFC中新型三开关子模块的设计与应用
3.1 新型三开关子模块运行原理
3.1.1 子模块开关状态分析
3.1.2 子模块电容并联问题分析
3.2 基于IGCT器件的新型三开关子模块设计
3.2.1 基于IGCT的新型三开关子模块运行原理
3.2.2 基于IGCT的新型三开关子模块参数设计
3.2.3 基于IGCT的新型三开关子模块仿真验证
3.3 基于IGBT器件的新型三开关子模块设计
3.3.1 IGBT缓冲电路参数计算
3.3.2 基于IGBT的新型三开关子模块仿真验证
3.4 本章小结
第4章 HFC与典型拓扑的经济性对比
4.1 IGBT数量的比较
4.2 拓扑总电容容值的比较
4.3 子模块损耗分析
4.4 本章小结
第5章 HFC拓扑参数设计与实验
5.1 HFC参数设计
5.1.1 基于新型三开关子模块的HFC拓扑
5.2 HFC实验平台硬件设计
5.2.1 控制器设计
5.2.2 新型三开关子模块设计
5.3 HFC实验验证
5.3.1 基于半桥子模块的三相HFC实验
5.3.2 新型三开关子模块桥臂实验
5.4 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IGCT的高压大容量模块化多电平变换器 [J]. 赵彪,魏天予,许超群,陈政宇,刘佳鹏,周文鹏,宋强,余占清,曾嵘. 中国电机工程学报. 2019(02)
[2]IGCT在直流电网中的应用展望 [J]. 曾嵘,赵彪,余占清,宋强,黄瑜珑,陈政宇,刘佳鹏,周文鹏,吕纲. 中国电机工程学报. 2018(15)
[3]薄膜电容的国内外应用现状及性能分析 [J]. 柴源,邓倩. 科技创新与应用. 2018(18)
[4]面向高比例可再生能源的电力市场研究综述 [J]. 肖云鹏,王锡凡,王秀丽,别朝红. 中国电机工程学报. 2018(03)
[5]面向可再生能源消纳的多能源系统:述评与展望 [J]. 杨经纬,张宁,王毅,康重庆. 电力系统自动化. 2018(04)
[6]基于系统灵活性的可再生能源接纳评估 [J]. 李则衡,陈磊,路晓敏,张毅威,徐飞,严干贵,齐军,侯佑华,王小海. 电网技术. 2017(07)
[7]高比例可再生能源并网的电力系统灵活性评价与平衡机理 [J]. 鲁宗相,李海波,乔颖. 中国电机工程学报. 2017(01)
[8]级联多电平变换器的新型混合PWM技术 [J]. 张兰勇,曹岸,刘胜. 仪器仪表学报. 2016(10)
[9]直流–直流自耦变压器 [J]. 林卫星,文劲宇,程时杰. 中国电机工程学报. 2014(36)
[10]多端直流输电与直流电网技术 [J]. 汤广福,罗湘,魏晓光. 中国电机工程学报. 2013(10)
博士论文
[1]背靠背三电平PWM变换器矢量控制系统研究[D]. 范必双.中南大学. 2014
硕士论文
[1]一种谐振型双有源桥DC-DC变换器研究[D]. 李玉慈.燕山大学. 2017
本文编号：3551192
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