T型三电平储能变流器关键技术研究及装置研制
发布时间：2022-02-24 16:38
近年来,随着物质生活水平和工业信息领域的飞速发展,各国对传统能源的索取越来越严重。然而全世界储备的传统能源有限,在这种大背景下,新能源的开发利用成为了研究重点,特别是分布式储能领域,已经成为了研究的热点。分布式储能系统可与新能源系统相结合,实现对新能源的并网利用,因此对储能系统的研究有着重要意义。本文在储能系统相关研究的基础上,主要对DC/AC双向变流器的相关技术进行了深入研究。本文设计了一种两级式储能系统结构,由DC/DC双向变流器和DC/AC双向变流器组成。DC/DC双向变流器实现直流电压的升降,DC/AC双向变流器实现直流电与交流电的相互转换。DC/DC变流器采用Buck-Boost三相交错并联拓扑结构,可以有效降低电流纹波和器件的电压电流应力,主要分析研究了该变流器的拓扑结构和基本工作原理,采用PI控制策略,实现稳定升降压功能。DC/AC变流器采用T型三电平拓扑结构,本文分析了T型三电平双向变流器实现电能变换的基本原理,采用新型ip-iq检测方法对电流进行检测,详细分析研究了三电平变流器SVPWM的控制策略,并与新型ip
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：65 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 分布式储能系统的国内外研究现状
1.2.1 DC/DC变流器的发展现状
1.2.2 DC/AC双向变流器的发展现状
1.2.3 储能系统并离网切换控制策略研究现状
1.3 本文的研究内容
第2章 DC/DC双向变流器拓扑结构及控制策略
2.1 双向DC/DC变流器的拓扑结构
2.2 三相交错并联DC/DC变流器的工作原理
2.2.1 三相交错并联DC/DC变流器Boost模式工作原理
2.2.2 三相交错并联DC/DC变流器Buck模式工作原理
2.3 三相交错并联DC/DC变流器的控制策略
第3章 DC/AC双向变流器主电路拓扑及控制策略
3.1 DC/AC双向变流器的拓扑结构
3.2 三电平双向变流器指令电流生成
3.3 三电平双向变流器的SVPWM控制方法
3.3.1 三电平双向变流器的工作原理
3.3.2 三电平双向变流器SVPWM控制
3.4 基于SVPWM控制的T型三电平双向变流器完整方案设计
3.5 仿真验证
3.5.1 储能系统仿真模型搭建
3.5.2 仿真结果及分析
第4章 储能系统并离网模式切换控制策略
4.1 并离网模式切换产生电压突变的原因
4.2 并网模式切换到离网模式
4.3 离网模式切换到并网模式
第5章 T型三电平双向变流器软硬件设计
5.1 双向变流器主电路设计
5.2 双向变流器控制系统设计
5.2.1 主控芯片选型
5.2.2 辅助电源和复位电路设计
5.2.3 存储和实时时钟电路设计
5.2.4 电压电流采集电路设计
5.2.5 开关量输入电路设计
5.2.6 开关量输出电路设计
5.2.7 PWM电路设计
5.2.8 驱动电路设计
5.3 T型双向变流器的软件结构设计
5.3.1 主程序及中断程序流程设计
5.3.2 指令电流运算及SVPWM运算流程设计
5.3.3 并离网切换流程设计
5.4 变流器样机设计
第六章 本文总结及展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电网逆变器并/离网切换控制策略[J]. 施凯,焦龙,徐培凤,叶海涵. 信息技术. 2018(10)
[2]T型三电平逆变器中点电压平衡控制[J]. 叶满园,韩祥鹏. 电力系统及其自动化学报. 2018(09)
[3]微网运行模式无缝切换控制技术研究[J]. 胡实,袁旭峰,朱余林,高志鹏,李芷萧. 电测与仪表. 2018(17)
[4]输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器多模块优化功率平衡控制方法[J]. 安峰,王嵩,杨柯欣. 电工技术学报. 2018(16)
[5]基于三电平NPC逆变器的并网控制策略[J]. 潘镜元,赵香花,朱大为,陈晋辉,刘文华. 电气自动化. 2018(04)
[6]20kW双级型T型三电平储能功率变流器研制[J]. 周京华,张海东,陈亚爱,章小卫. 电力电子技术. 2018(06)
[7]基于T型三电平变换器的SVG仿真研究[J]. 池帮秀,张茂松,王群京,李家旺. 电测与仪表. 2018(11)
[8]三电平变流器中点电位平衡及低开关损耗SVPWM策略[J]. 罗锐,何英杰,陈晖,刘进军. 电工技术学报. 2018(14)
[9]谐振软开关耦合电感高增益DC-DC变换器[J]. 林雪凤,许建平,周翔. 电工技术学报. 2019(04)
[10]T型三电平拓扑及其中点电位平衡控制策略[J]. 郑诗程,胡青松,彭勃. 电力系统及其自动化学报. 2017(12)
博士论文
[1]分布式储能系统关键技术研究[D]. 武震.天津大学 2014
硕士论文
[1]电动汽车交错并联双向DC/DC变换器的研究[D]. 王晓明.安徽理工大学 2018
[2]多模块并联全桥隔离DC-DC变换器的功率平衡控制方法研究[D]. 武明义.西南交通大学 2018
[3]一种电流模式BUCK DC/DC控制器的稳定性分析与设计[D]. 朱宇璋.电子科技大学 2018
[4]一款可多路并联输出buck DC-DC控制器的研究与设计[D]. 傅剑平.电子科技大学 2018
[5]交错并联双向DC/DC变换器研究与设计[D]. 谢春.杭州电子科技大学 2018
[6]微电网中蓄电池储能系统的控制策略研究[D]. 钱静.西安理工大学 2016
[7]蓄电池储能双向DC/DC变换器研究[D]. 王赫.哈尔滨工业大学 2016
[8]多类型储能系统在分布式发电中的应用技术研究[D]. 孙博.东南大学 2016
[9]两级式光伏储能并离网控制技术研究[D]. 谢缔.西南交通大学 2016
[10]三相电压型SVPWM整流器的研究与设计[D]. 李松磊.山东大学 2015
本文编号：3643116
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：65 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 分布式储能系统的国内外研究现状
1.2.1 DC/DC变流器的发展现状
1.2.2 DC/AC双向变流器的发展现状
1.2.3 储能系统并离网切换控制策略研究现状
1.3 本文的研究内容
第2章 DC/DC双向变流器拓扑结构及控制策略
2.1 双向DC/DC变流器的拓扑结构
2.2 三相交错并联DC/DC变流器的工作原理
2.2.1 三相交错并联DC/DC变流器Boost模式工作原理
2.2.2 三相交错并联DC/DC变流器Buck模式工作原理
2.3 三相交错并联DC/DC变流器的控制策略
第3章 DC/AC双向变流器主电路拓扑及控制策略
3.1 DC/AC双向变流器的拓扑结构
3.2 三电平双向变流器指令电流生成
3.3 三电平双向变流器的SVPWM控制方法
3.3.1 三电平双向变流器的工作原理
3.3.2 三电平双向变流器SVPWM控制
3.4 基于SVPWM控制的T型三电平双向变流器完整方案设计
3.5 仿真验证
3.5.1 储能系统仿真模型搭建
3.5.2 仿真结果及分析
第4章 储能系统并离网模式切换控制策略
4.1 并离网模式切换产生电压突变的原因
4.2 并网模式切换到离网模式
4.3 离网模式切换到并网模式
第5章 T型三电平双向变流器软硬件设计
5.1 双向变流器主电路设计
5.2 双向变流器控制系统设计
5.2.1 主控芯片选型
5.2.2 辅助电源和复位电路设计
5.2.3 存储和实时时钟电路设计
5.2.4 电压电流采集电路设计
5.2.5 开关量输入电路设计
5.2.6 开关量输出电路设计
5.2.7 PWM电路设计
5.2.8 驱动电路设计
5.3 T型双向变流器的软件结构设计
5.3.1 主程序及中断程序流程设计
5.3.2 指令电流运算及SVPWM运算流程设计
5.3.3 并离网切换流程设计
5.4 变流器样机设计
第六章 本文总结及展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电网逆变器并/离网切换控制策略[J]. 施凯,焦龙,徐培凤,叶海涵. 信息技术. 2018(10)
[2]T型三电平逆变器中点电压平衡控制[J]. 叶满园,韩祥鹏. 电力系统及其自动化学报. 2018(09)
[3]微网运行模式无缝切换控制技术研究[J]. 胡实,袁旭峰,朱余林,高志鹏,李芷萧. 电测与仪表. 2018(17)
[4]输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器多模块优化功率平衡控制方法[J]. 安峰,王嵩,杨柯欣. 电工技术学报. 2018(16)
[5]基于三电平NPC逆变器的并网控制策略[J]. 潘镜元,赵香花,朱大为,陈晋辉,刘文华. 电气自动化. 2018(04)
[6]20kW双级型T型三电平储能功率变流器研制[J]. 周京华,张海东,陈亚爱,章小卫. 电力电子技术. 2018(06)
[7]基于T型三电平变换器的SVG仿真研究[J]. 池帮秀,张茂松,王群京,李家旺. 电测与仪表. 2018(11)
[8]三电平变流器中点电位平衡及低开关损耗SVPWM策略[J]. 罗锐,何英杰,陈晖,刘进军. 电工技术学报. 2018(14)
[9]谐振软开关耦合电感高增益DC-DC变换器[J]. 林雪凤,许建平,周翔. 电工技术学报. 2019(04)
[10]T型三电平拓扑及其中点电位平衡控制策略[J]. 郑诗程,胡青松,彭勃. 电力系统及其自动化学报. 2017(12)
博士论文
[1]分布式储能系统关键技术研究[D]. 武震.天津大学 2014
硕士论文
[1]电动汽车交错并联双向DC/DC变换器的研究[D]. 王晓明.安徽理工大学 2018
[2]多模块并联全桥隔离DC-DC变换器的功率平衡控制方法研究[D]. 武明义.西南交通大学 2018
[3]一种电流模式BUCK DC/DC控制器的稳定性分析与设计[D]. 朱宇璋.电子科技大学 2018
[4]一款可多路并联输出buck DC-DC控制器的研究与设计[D]. 傅剑平.电子科技大学 2018
[5]交错并联双向DC/DC变换器研究与设计[D]. 谢春.杭州电子科技大学 2018
[6]微电网中蓄电池储能系统的控制策略研究[D]. 钱静.西安理工大学 2016
[7]蓄电池储能双向DC/DC变换器研究[D]. 王赫.哈尔滨工业大学 2016
[8]多类型储能系统在分布式发电中的应用技术研究[D]. 孙博.东南大学 2016
[9]两级式光伏储能并离网控制技术研究[D]. 谢缔.西南交通大学 2016
[10]三相电压型SVPWM整流器的研究与设计[D]. 李松磊.山东大学 2015
本文编号：3643116
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