基于模块级联型SST的控制策略研究

发布时间：2020-03-25 15:07

【摘要】：科学与技术在国家的政策下得到了巨大的发展,与人们息息相关的电能显得无比重要,对电力的需求也不断的增多,鉴于以上因素,传统变压器随着电网规模的增大而出现难以满足的情形。固态变压器(Solid State Transformer,SST),是一种先进的装置,结合了高频变压器与电力电子技术,具有很大优势。如能量传递、电压变换、电气隔离及即插即用等功能,还能够保持电路进行单位功率因数运行。所以固态变压器具备了解决现代电力系统中诸多新问题的潜力,对于改善电网质量,建设数字电网和绿色电网具有重要的意义。本文基于固态变压器的基本思路,对模块级联型SST各部分进行分析与设计。提出与内模控制对消法相结合的双闭环控制方案,在电压外环中采用二自由度内模控制策略,鉴于电流内环中采用内模解耦控制方案来对系统进行设计。使电流具有快速跟踪性能,能够使输入电压、电流具有同相位,实现了输出电压低的畸变率,具有良好的电能质量。首先对固态变压器研究背景和发展现状进行了阐述,并且与传统变压器相比较后得出了固态变压器独特的许多优势。对固态变压器拓扑结构、运行时的基本思路进行介绍与分析。接着阐述了模块级联型SST的输入级、中间隔离级和低压输出级三部分的运行特性,建立了等效数学模型。其次,将所提出的控制策略对模块级联型SST系统进行设计,并且给出了各种控制策略的控制框图。最后在Matlab/Simulink环境下搭建模块级联型SST的仿真系统进行仿真实验。鉴于以上的阐述,本文对模块级联型SST的基本思路、数学模型、调制策略及控制策略等方面进行了详细的分析与设计。仿真结果表明,所提控制策略使系统达到了预期的控制效果。
【图文】：

基于模块级联型SST 的控制策略研究系统一对整个系统模型进行管理，传统电网的供电来源还可以由分布式储能和发电设备来提供。能源互联网系统的关键装置—固态变压器概念被提出。当分布式系统与大电网进行并网时，固态变压器可以发挥优势，提供并网所需的直流母线，稳定电压，并且也保证了其分布式电源并到电网上的接口，，保证两个系统能够平滑运行，也就是体现了即插即用功能[8]，并且整体系统的稳定性在很大程度上得到了的提高。

兰州交通大学硕士学位论文点越来越值得探讨。 固态变压器的发展1 固态变压器的原理固态变压器是一种实现电能转变的新进设备。即改变电压电流幅值、相位、频等输入电能的电力特征，使其输出高质量的电能[10]。如图 1.2 所示的原理图。基本思路是：首先由电力电子变换器实现功能的变化交流电进行转换，变为高频变压器一次侧的信号，接着对其进行耦合，将电压次侧，最后由电力电子变换器设备变换成满足用户要求的高质量、电压谐波含能。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73

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本文编号：2600064