400kW能量回馈型电子负载的设计与实现
发布时间：2020-12-11 12:19
随着电力电子技术的发展,电力电子负载（Power Electronic Load,PEL）逐渐代替传统的能耗型负载对电源进行出厂测试。为满足直流电源测试的需要,本文研制了一种400kW能馈型直流电力电子负载。该电力电子负载由6个单相70kW电力电子负载并联组成,每个70kW电力电子负载采用两级结构,前级为负载模拟单元,由LC滤波器和移相全桥（Phase-Shifted Full-Bridge,PSFB）电路级联构成;后级为能量回馈单元,由无源阻尼LCL型并网逆变器构成。负载模拟单元通过控制输入电流的大小实现负载模拟的功能,能量回馈单元不仅要将能量回馈到电网,同时需要控制中间母线电压的稳定。本文在移相全桥电路小信号模型的基础上,建立了负载模拟单元的小信号模型,并根据负载模拟单元的特性,将不完全微分PID控制器作为电流控制器,选取多组PID参数,对比它们对负载模拟单元的性能影响,从而选出最合适的PID参数。为提高移相全桥电路运行的可靠性,针对变压器副边电压振荡问题的抑制方法作了深入探讨,并决定采用RCD缓冲电路的方式。能量回馈单元采用中间母线电压外环和并网电流内环的控制方式,为避免电网电压...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Osullivan和Gupta提出的直流电子负载模型
图 1.1 Osullivan 和 Gupta 提出的直流电子负载模型如图 1.2 所示，Ayres CA[2]提出了另外一种结构的直流电子负载，该电子负载由四个部分组成，Boost 电路用于实现负载模拟功能，并将被测电源的电压升高到期望值；Buck 电路作为能量传递的单元，稳定 Boost 电路的输出电压；DC/AC 变换器将能量回馈到电网；输出滤波器则是保证并网电流中的高频谐波在规定范围之内。该结构比较复杂，由多个变换器级联而成，效率较低。
Ayres CA[2]提出了另外一种结构的直流电子负载组成，Boost 电路用于实现负载模拟功能，并将被测电源的ck 电路作为能量传递的单元，稳定 Boost 电路的输出电压回馈到电网；输出滤波器则是保证并网电流中的高频谐波构比较复杂，由多个变换器级联而成，效率较低。图 1.2Ayres CA 提出的新型直流电子负载模型3 所示，EdsonAdriano Vendrusculo[3]提出了另外一种不同由两部分组成，Cuk 变换器可以看成是 Boost 变换器和 B主要功能是控制被测电源的输出电流，DC/AC 变换器将能相较于 Ayres CA 提出的结构，更加简单，且效率更高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于辅助电流源网络移相全桥变换器的研究[J]. 汪雨,郭育华,程实,董湘清. 电力电子技术. 2017(05)
[2]DC/DC变换器Buck电路建模分析与控制研究[J]. 周进,何志琴,杨睿琬,马文辉. 电测与仪表. 2017(09)
[3]移相全桥ZVS变换器的研究[J]. 马文辉,何志琴,黄玉芳. 贵州大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]直流回馈型直流电子负载的设计与研究[J]. 王成,廖冬初,蔡华锋. 电测与仪表. 2017(06)
[5]移相全桥变换器中RC缓冲电路对系统影响机理与优化研究[J]. 朱国荣,陈铭,徐小薇,杨志,王婷婷,黄华芳. 电机与控制学报. 2017(03)
[6]一种新型LCL光伏逆变器阻尼控制策略[J]. 仇志丽,唐文杰,刘建华. 电气传动. 2017(01)
[7]移相全桥零电压PWM软开关电路谐振过程研究[J]. 王金刚,刘鹏. 电子与封装. 2016(11)
[8]移相全桥ZVS变换器的优化及参数设计[J]. 史永胜,刘言新,王喜锋,周鹏. 电子器件. 2016(03)
[9]高性能移相全桥变换器的设计与实现[J]. 史永胜,李利,余彬. 电子技术应用. 2016(04)
[10]移相全桥电路的小信号建模与仿真[J]. 翁传辉,蔡逢煌. 电气技术. 2016(04)
博士论文
[1]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
硕士论文
[1]单相能馈式电力电子负载的研究[D]. 齐焱.哈尔滨理工大学 2015
[2]能馈型直流电子负载的控制算法设计[D]. 詹红艳.电子科技大学 2014
[3]高升压比能量回馈型直流电子负载的设计与实现[D]. 徐勇.电子科技大学 2013
[4]LCL型并网逆变器的并网电流调节器和电容电流反馈有源阻尼设计[D]. 鲍陈磊.华中科技大学 2013
[5]基于400Hz逆变器的单相电力电子负载系统研究[D]. 强金星.华中科技大学 2012
[6]5kW移相全桥ZVSDC/DC变换器的研究[D]. 刘鑫.哈尔滨工业大学 2011
[7]电能回馈型电子负载的研究与实现[D]. 刘美茵.哈尔滨工业大学 2010
[8]数字控制单相逆变器及其并网技术的研究[D]. 周玉斐.南京航空航天大学 2009
[9]ZVS全桥变换器及其高频振荡抑制方法研究[D]. 满慎燕.哈尔滨工业大学 2008
[10]移相全桥数字化ZVS直流变换器研究[D]. 陈青昌.华中科技大学 2005
本文编号：2910512
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Osullivan和Gupta提出的直流电子负载模型
图 1.1 Osullivan 和 Gupta 提出的直流电子负载模型如图 1.2 所示，Ayres CA[2]提出了另外一种结构的直流电子负载，该电子负载由四个部分组成，Boost 电路用于实现负载模拟功能，并将被测电源的电压升高到期望值；Buck 电路作为能量传递的单元，稳定 Boost 电路的输出电压；DC/AC 变换器将能量回馈到电网；输出滤波器则是保证并网电流中的高频谐波在规定范围之内。该结构比较复杂，由多个变换器级联而成，效率较低。
Ayres CA[2]提出了另外一种结构的直流电子负载组成，Boost 电路用于实现负载模拟功能，并将被测电源的ck 电路作为能量传递的单元，稳定 Boost 电路的输出电压回馈到电网；输出滤波器则是保证并网电流中的高频谐波构比较复杂，由多个变换器级联而成，效率较低。图 1.2Ayres CA 提出的新型直流电子负载模型3 所示，EdsonAdriano Vendrusculo[3]提出了另外一种不同由两部分组成，Cuk 变换器可以看成是 Boost 变换器和 B主要功能是控制被测电源的输出电流，DC/AC 变换器将能相较于 Ayres CA 提出的结构，更加简单，且效率更高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于辅助电流源网络移相全桥变换器的研究[J]. 汪雨,郭育华,程实,董湘清. 电力电子技术. 2017(05)
[2]DC/DC变换器Buck电路建模分析与控制研究[J]. 周进,何志琴,杨睿琬,马文辉. 电测与仪表. 2017(09)
[3]移相全桥ZVS变换器的研究[J]. 马文辉,何志琴,黄玉芳. 贵州大学学报(自然科学版). 2017(02)
[4]直流回馈型直流电子负载的设计与研究[J]. 王成,廖冬初,蔡华锋. 电测与仪表. 2017(06)
[5]移相全桥变换器中RC缓冲电路对系统影响机理与优化研究[J]. 朱国荣,陈铭,徐小薇,杨志,王婷婷,黄华芳. 电机与控制学报. 2017(03)
[6]一种新型LCL光伏逆变器阻尼控制策略[J]. 仇志丽,唐文杰,刘建华. 电气传动. 2017(01)
[7]移相全桥零电压PWM软开关电路谐振过程研究[J]. 王金刚,刘鹏. 电子与封装. 2016(11)
[8]移相全桥ZVS变换器的优化及参数设计[J]. 史永胜,刘言新,王喜锋,周鹏. 电子器件. 2016(03)
[9]高性能移相全桥变换器的设计与实现[J]. 史永胜,李利,余彬. 电子技术应用. 2016(04)
[10]移相全桥电路的小信号建模与仿真[J]. 翁传辉,蔡逢煌. 电气技术. 2016(04)
博士论文
[1]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
硕士论文
[1]单相能馈式电力电子负载的研究[D]. 齐焱.哈尔滨理工大学 2015
[2]能馈型直流电子负载的控制算法设计[D]. 詹红艳.电子科技大学 2014
[3]高升压比能量回馈型直流电子负载的设计与实现[D]. 徐勇.电子科技大学 2013
[4]LCL型并网逆变器的并网电流调节器和电容电流反馈有源阻尼设计[D]. 鲍陈磊.华中科技大学 2013
[5]基于400Hz逆变器的单相电力电子负载系统研究[D]. 强金星.华中科技大学 2012
[6]5kW移相全桥ZVSDC/DC变换器的研究[D]. 刘鑫.哈尔滨工业大学 2011
[7]电能回馈型电子负载的研究与实现[D]. 刘美茵.哈尔滨工业大学 2010
[8]数字控制单相逆变器及其并网技术的研究[D]. 周玉斐.南京航空航天大学 2009
[9]ZVS全桥变换器及其高频振荡抑制方法研究[D]. 满慎燕.哈尔滨工业大学 2008
[10]移相全桥数字化ZVS直流变换器研究[D]. 陈青昌.华中科技大学 2005
本文编号：2910512
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