储能变流器的设计与应用研究

发布时间：2023-03-29 23:57

　　当今社会化石能源日益枯竭,环境污染日益严重,光储一体化系统成为时代发展的必然。储能变流器是储能系统的重要组成部分,对其展开研究具有重要意义。本课题主要对基于LCL型滤波器的AC/DC型储能变流器进行研究。首先,介绍AC/DC型储能变流器的拓扑结构及其运行原理,推到了储能变流器三相静止坐标系、两相静止坐标系、两相旋转坐标系的数学模型,本文还详细推导了空间矢量控制法。随后根据储能变流器的谐波特性设计交流网侧LCL型滤波器,在滤波电容串联无源阻尼R_d法的基础上,采用分裂电容无源阻尼R_d-C_d法提高阻尼效果抑制谐振尖峰,同时给出了LCL型滤波器的参数设计的详细步骤。随后建立储能变流器系统的MATLAB/Simulink仿真模型,仿真结果显示所设计的滤波器具有良好的滤除谐波功能。其次,给出了储能变流器的控制结构框图。分析了并网模式、孤岛模式的控制策略,针对不同运行模式设计了基于PI调节器的控制系统。搭建了储能变流系统MATLAB/Simulink仿真模型,仿真结果显示储能变流器在并网模式和孤岛模式具有良好动态响应性,从而验证储能变...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 储能变流器发展概况
    1.3 储能变流器谐波抑制
    1.4 本文的主要工作
2 储能变流器工作原理及其滤波器设计
    2.1 储能变流器拓扑结构
    2.2 储能变流器工作原理
    2.3 储能变流器数学模型
        2.3.1 三相静止坐标系下数学模型
        2.3.2 两相静止坐标系下数学模型
        2.3.3 两相旋转坐标系下数学模型
    2.4 LCL型滤波器参数设计
        2.4.1 L、LCL、LLCL型滤波器分析
        2.4.2 含无源阻尼的LCL型滤波器
        2.4.3 LCL型滤波器参数约束条件
        2.4.4 LCL型滤波器参数设计
    2.5 仿真分析
    2.6 本章小结
3 储能变流器控制策略研究
    3.1 储能变流器运行模式
        3.1.1 恒功率控制模式
        3.1.2 孤岛模式
        3.1.3 直流恒流充电模式
        3.1.4 直流恒压充电模式
    3.2 锁相环设计
    3.3 控制器设计
        3.3.1 功率控制器设计
        3.3.2 电流环控制器设计
        3.3.3 电压环控制器设计
    3.4 空间电压矢量调制
    3.5 仿真分析
        3.5.1 并网模式
        3.5.2 孤岛模式
    3.6 本章小结
4 储能变流器软硬件设计
    4.1 储能变流器硬件设计
        4.1.1 主电路设计
        4.1.2 控制电路设计
        4.1.3 信号检测与调理电路设计
    4.2 储能变流器软件设计
        4.2.1 主程序设计
        4.2.2 中断服务程序设计
    4.3 本章小结
5 储能变流器实验平台设计
    5.1 储能变流器实验平台
    5.2 实验调试
        5.2.1 硬件调试
        5.2.2 软件调试
    5.3 实验结果及分析
        5.3.1 并网放电实验
        5.3.2 并网充电实验
    5.4 储能变流器在光储系统中的应用
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3774760