基于SCC结构的低频磁耦合谐振无线输电系统研究

发布时间：2017-09-28 20:21

  本文关键词：基于SCC结构的低频磁耦合谐振无线输电系统研究

  更多相关文章： 磁耦合谐振无线输电系统 参数优化 低频 可控开关电容

【摘要】：随着无线输电技术的研究的深入,无线输电产业的发展,无线输电技术的应用场景将更加丰富。在电动汽车飞速发展的背景下,电动汽车汽车充电设施也会加快发展,低频无线输电技术很有潜力。电气革命使得传输系统变得越来越复杂,但是用电的方式至今没有改变。随着技术研究的深入,无线输电技术逐步发展,对低频磁耦合谐振无线输电系统研究具有一定的学术及应用价值。本文的主要研究如下:1、在深入研究磁耦合谐振无线输电的原理上,分析主流近场耦合无线输电系统的结构,并推导了与技术相关基础理论。为了使理论模型能够更好地概括近似模式,设计了一种基于互感理论的线圈叠放形式。2、建立了考虑系统内阻的低频多线圈无线输电的统一模型,并分析了系统的功率及效率特点。从机理上解释了磁耦合谐振无线输电系统的传输功率效率提高的原因,得到了功率传输过程与效率结合统一的效率简化式。3、分析了系统耦合系数关系,得到了最优耦合系数关系。推导出了非谐振状态下的驱动线圈和负载线圈的补偿电容与输出功率及传输效率之间的关系,并基于简化的关系公式提导出补偿电容的显式选取优化计算方法。4、为了使系统能具有更好地调节性能,采用了改进的可控开关电容(SCC)结构对系统进行调节,采用移相控制为后期系统的闭环控制提供了技术路线。最后通过仿真以及实验验证了上述理论的正确性,并提出了后续研究的方向。
【关键词】：磁耦合谐振无线输电系统 参数优化 低频 可控开关电容
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM724
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 本课题研究的背景10-11
• 1.2 本课题研究的意义11-12
• 1.3 无线输电技术发展现状12-14
• 1.3.1 无线输电技术12-14
• 1.3.2 无线技术的主要问题14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 第二章 无线输电系统基础理论16-26
• 2.1 近场耦合理论16-19
• 2.1.1 磁感应耦合17-18
• 2.1.2 谐振式磁感应耦合18
• 2.1.3 电容耦合18-19
• 2.2 基础模型理论19-23
• 2.2.1 磁路理论19-22
• 2.2.2 耦合系数22-23
• 2.3 线圈的自感与互感23-25
• 2.3.1 线圈的自感23-24
• 2.3.2 线圈的互感24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 多线圈无线输电系统的统一模型及分析26-47
• 3.1 多线圈无线输电系统的统一模型26-30
• 3.1.1 无线输电系统的网络模型27-28
• 3.1.2 无线输电系统的二端口模型28-30
• 3.2 统一模型下的无线输电系统分析30-45
• 3.2.1 系统的功效计算30-34
• 3.2.2 系统的效率分析34-42
• 3.2.3 系统的功率分析42-45
• 3.3 本章小结45-47
• 第四章 四线圈无线输电系统的设计及优化47-64
• 4.1 无线输电系统的设计47-49
• 4.1.1 高频功率源的设计47-48
• 4.1.2 线圈的选择48-49
• 4.1.3 电容的选择49
• 4.2 无线输电系统传输线圈的设计49-54
• 4.2.1 互感理论下线圈设计50-53
• 4.2.2 互感优化分析53-54
• 4.3 无线输电系统电容优化54-61
• 4.3.1 效率优化分析57-58
• 4.3.2 功率优化分析58-61
• 4.4 无线输电线圈系统实验验证61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 基于可控开关电容结构的无线输电系统的实现64-75
• 5.1 可控开关电容(SCC)结构概述64-69
• 5.1.1 SCC结构概述65-66
• 5.1.2 改进的SCC结构及控制66-69
• 5.2 SCC结构的参数选择69-71
• 5.3 SCC结构下的无线输电系统仿真及实验验证71-74
• 5.4 本章小结74-75
• 结论75-77
• 参考文献77-82
• 致谢82-83
• 附件83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨宁,文福拴;计及风险约束的多阶段输电系统规划方法[J];电力系统自动化;2005年04期

2 ;美国成功开发无线输电系统[J];电网与清洁能源;2010年03期

3 杨德昌;李勇;Christian Rehtanz;刘泽洪;罗隆福;;智能输电系统在中国的发展[J];电网技术;2010年05期

4 孙长屏;;浅析输电系统现状及其发展前景[J];科协论坛(下半月);2011年07期

5 曾鸣;邱柳青;;基于改进二元蚁群算法的发输电系统充裕度评估[J];华东电力;2011年10期

6 易元;美国345千伏输电系统的运行经验[J];电力技术通讯;1975年S1期

7 管人龙;陈维恒;麻国毅;;输电系统的故障概率分析[J];华东电力;1985年01期

8 张铁山,杨起;输电系统优化规划的研究[J];哈尔滨电工学院学报;1993年02期

9 张洪明,樊亚亮,廖培鸿;输电系统规划的柔性决策方法[J];中国电机工程学报;1998年01期

10 曹立岩;;500kV阳城发输电系统安全稳定装置[J];硅谷;2013年24期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 范越;钱鑫;施围;吕怀发;;750kV输电系统的研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

2 郑子英;王钢;汪隆君;;基于序贯蒙特卡罗法和原始—对偶内点法的交直流混联输电系统充裕度评估[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 顾峻源 陈涛 许海铭 朱治中;爱尔兰的输电许可证[N];中国电力报;2004年

2 张愈才;柔性交流输电系统发展强劲[N];中国电力报;2004年

3 徐志恒;输电系统中又一次革命[N];中国信息报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 郑静;考虑风电场的输电系统规划研究[D];浙江大学;2013年

2 杨宁;机会约束规划在输电系统规划中的应用研究[D];浙江大学;2005年

3 于晗;基于概率的含风电场电网的输电系统规划方法研究[D];华北电力大学（北京）;2009年

4 王东涛;基于安全域的输电系统概率安全与风险评估[D];天津大学;2007年

5 任敬国;VSC-HVDC输电系统的协调控制与稳态分析方法研究[D];山东大学;2014年

6 沈智健;继电保护失效概率及对输电系统运行可靠性的影响[D];重庆大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 章侃;输电系统规划、造价评估与折旧问题中的风险管理[D];浙江大学;2016年

2 梁艺腾;输电系统N-k故障运行风险研究[D];上海电机学院;2016年

3 李业勇;高压直流输电系统可靠性计算及其检修策略研究[D];山东大学;2016年

4 向如意;基于SCC结构的低频磁耦合谐振无线输电系统研究[D];华南理工大学;2016年

5 孟宇麟;联结风电场的MMC-HVDC输电系统控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

6 高鹏;输电系统中的一个泊松点过程模型及其可靠性研究[D];华北电力大学(北京);2016年

7 黄裕春;计及间歇性能源发电的输电系统综合规划方法[D];浙江大学;2013年

8 王洁;大规模发输电系统充裕度评估与应用研究[D];华南理工大学;2013年

9 白云霄;考虑可靠性效益指标的输电系统规划研究[D];华北电力大学;2013年

10 向大为;三峡电站及其交、直流混合输电系统的建模与仿真[D];重庆大学;2002年

，

本文编号：937853