面向电网大功率波动抑制的高功率密度多功能储能装置研究
发布时间：2020-12-24 17:01
随着浙北特高压交流,灵绍、宾金特高压直流,舟山柔直等项目的相继投产,浙江电网已经成为大规模交直流混联电力系统。由于大容量输电通道故障概率的存在,由此带来的系统电压稳定问题和区域间的功率振荡问题亟待解决。为确保直流故障后电网安全稳定运行,本文以不切负荷为前提,提出研发结合超级电容和STATCOM独立调节有功和无功功率的高功率密度多功能储能装置,实现对浙江电网超大功率波动的抑制,实现电压稳定控制,同时可以用于改善电网的电能质量。首先,本文介绍了高功率密度多功能储能装置的主电路拓扑和工作原理,通过对现有多电平逆变器的拓扑结构的比较,最后采用级联H桥拓扑作为系统的主电路,并推导出了该系统在两相旋转坐标系下的dq解耦的数学模型及控制策略,该装置可以实现在电力系统中的四象限运行。然后,本文根据对装置的容量要求,确定了高功率密度多功能储能装置的主电路参数,在前人的研究成果的基础上确定了适合该装置的LCL滤波器参数。基于dq旋转坐标系下的数学模型,提出了PI控制策略,分析了该控制策略在本系统应用中的不足。最后,把PI控制策略和重复控制优点相结合,设计出基于PI控制与重复控制的串联型复合电流跟踪控制器。...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２储能技术分类??１）超导磁储能??
?杭州电子科技大学硕士学位论文???１．２．３超级电容器及其研究发展现状??目前，整个超级电容系列可以分为三组：法拉第准超级电容、双电层超级电??容（ＥＤＬＣ）、高压陶瓷超级电容器。早在１８７９年亥姆霍兹（Ｈｄｍｈｏｌｚ）首次发??现并且描述了双电层超级电容效应。大约一个世纪以后，标准石油公司（Ｓｔａｎｄａｒｄ??Ｏｉｌ）公司于１９６６年获得第一个超级电容器的专利。十年后，ＮＥＣ公司在１９７８??年开发出该装置并且实现市场化。１９８２年，第一个大功率超级电容器由Ｐｉｎｎａｃｌｅ??研制所研制开发以用于军事应用。十年后，麦克斯韦实验室于１９９２年开始研宄??用于混合动力电动汽车的超级电容器ＤｏＥ?（试验设计）。目前，许多制造商均可??提供商业化的超级电容器单体和集成模块。??
?杭州电子科技大学硕士学位论文???２高功率密度多功能储能装置的原理及其数学模型??２．１系统的主电路拓扑选择??为了实现装置直接接到１０ｋＶ电网的需求，本文提出的高功率密度多功能储??能装置系统主电路应采取多电平电路的拓扑结构。普遍认为，现在统称的多电平??逆变器的概念，是由日本著名教授Ａ．Ｎａｂａｅ及其团队在上个世纪八十年代的ＩＡＳ??会议上提出的。经过几十年时间的迅速发展，多电平变换器己经形成了三类基本??拓扑，即二极管中点箝位型（ＮｅｕｔｒａｌＰｏｉｎｔ?Ｃｌａｍｐｅｄ，?ＮＰＣ），飞跨电容型（Ｆｌｙｉｎｇ??Ｃａｐａｃｉｔｏｒ，?ＦＣ），级联Ｈ桥型，此外还有一系列衍生拓扑结构。??２．１．１常用多电平结构??１）二极管中点钳位型??下图为二极管钳位型五电平三相逆变器主电路：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种利用超级电容储能系统实现直驱风电机组高电压穿越的新方案[J]. 蒋永梅,张谦,金武杰,金晨星,徐宁,叶自强. 浙江电力. 2018(08)
[2]混合储能超级电容与蓄电池能量分配策略研究[J]. 曹华锋,白迪,赵志刚. 东北电力技术. 2016(06)
[3]带储能系统的级联多电平逆变器的研究进展[J]. 韩雅帅,徐永海,曹炜,李善颖,吴涛. 电测与仪表. 2016(11)
[4]大规模特高压交直流混联电网特性分析与运行控制[J]. 李明节. 电网技术. 2016(04)
[5]谐波电网下基于重复控制的双馈风力发电机直接功率控制技术[J]. 年珩,程晨闻,宋亦鹏,程鹏. 中国电机工程学报. 2016(02)
[6]特高压同步电网安全性论证[J]. 汤涌,郭强,周勤勇,覃琴,秦晓辉. 电网技术. 2016(01)
[7]充放电效率的超级电容组容量配置[J]. 刘迎,陈燎,盘朝奉,陈龙. 河南科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]基于有源阻尼的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计[J]. 王盼,刘飞,查晓明. 电力自动化设备. 2013(04)
[9]锂电池在国内外轨道车辆的应用前景分析[J]. 王树宾. 国外铁道车辆. 2012(05)
[10]飞跨电容型双降压五电平逆变器[J]. 刘苗,洪峰,王成华. 中国电机工程学报. 2012(12)
博士论文
[1]纯电动汽车用复合电源匹配与控制理论研究[D]. 张聪.吉林大学 2017
[2]LCL滤波器的链式STATCOM关键技术研究[D]. 夏正龙.中国矿业大学 2014
[3]电池储能系统及其在风—储孤网中的运行与控制[D]. 彭思敏.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]面向低压配电网的多功能电能质量融合控制系统研究[D]. 朱凯.杭州电子科技大学 2018
[2]级联型H桥储能功率转换系统控制策略研究[D]. 籍祥.北方工业大学 2017
[3]基于混合储能的风电场输出功率波动平抑方法研究[D]. 杨晨.电子科技大学 2017
[4]储能型STATCOM提升交直流受端系统稳定性研究[D]. 赵爽.华中科技大学 2016
[5]储能电池用于改善电力系统暂态稳定的研究[D]. 李朋.湖南大学 2016
[6]提高我国大型火电厂一类辅机变频器高、低电压穿越能力的研究[D]. 石文明.杭州电子科技大学 2016
[7]三相四线制并联有源电力滤波器研究[D]. 许若冰.合肥工业大学 2015
[8]基于电池储能装置的电力系统稳定性分析[D]. 杜冰心.西南交通大学 2014
[9]基于重复控制原理的LCL型并网逆变器的研究[D]. 翁金星.燕山大学 2014
[10]基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测研究[D]. 杨怀仁.浙江大学 2014
本文编号：2936006
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２储能技术分类??１）超导磁储能??
?杭州电子科技大学硕士学位论文???１．２．３超级电容器及其研究发展现状??目前，整个超级电容系列可以分为三组：法拉第准超级电容、双电层超级电??容（ＥＤＬＣ）、高压陶瓷超级电容器。早在１８７９年亥姆霍兹（Ｈｄｍｈｏｌｚ）首次发??现并且描述了双电层超级电容效应。大约一个世纪以后，标准石油公司（Ｓｔａｎｄａｒｄ??Ｏｉｌ）公司于１９６６年获得第一个超级电容器的专利。十年后，ＮＥＣ公司在１９７８??年开发出该装置并且实现市场化。１９８２年，第一个大功率超级电容器由Ｐｉｎｎａｃｌｅ??研制所研制开发以用于军事应用。十年后，麦克斯韦实验室于１９９２年开始研宄??用于混合动力电动汽车的超级电容器ＤｏＥ?（试验设计）。目前，许多制造商均可??提供商业化的超级电容器单体和集成模块。??
?杭州电子科技大学硕士学位论文???２高功率密度多功能储能装置的原理及其数学模型??２．１系统的主电路拓扑选择??为了实现装置直接接到１０ｋＶ电网的需求，本文提出的高功率密度多功能储??能装置系统主电路应采取多电平电路的拓扑结构。普遍认为，现在统称的多电平??逆变器的概念，是由日本著名教授Ａ．Ｎａｂａｅ及其团队在上个世纪八十年代的ＩＡＳ??会议上提出的。经过几十年时间的迅速发展，多电平变换器己经形成了三类基本??拓扑，即二极管中点箝位型（ＮｅｕｔｒａｌＰｏｉｎｔ?Ｃｌａｍｐｅｄ，?ＮＰＣ），飞跨电容型（Ｆｌｙｉｎｇ??Ｃａｐａｃｉｔｏｒ，?ＦＣ），级联Ｈ桥型，此外还有一系列衍生拓扑结构。??２．１．１常用多电平结构??１）二极管中点钳位型??下图为二极管钳位型五电平三相逆变器主电路：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种利用超级电容储能系统实现直驱风电机组高电压穿越的新方案[J]. 蒋永梅,张谦,金武杰,金晨星,徐宁,叶自强. 浙江电力. 2018(08)
[2]混合储能超级电容与蓄电池能量分配策略研究[J]. 曹华锋,白迪,赵志刚. 东北电力技术. 2016(06)
[3]带储能系统的级联多电平逆变器的研究进展[J]. 韩雅帅,徐永海,曹炜,李善颖,吴涛. 电测与仪表. 2016(11)
[4]大规模特高压交直流混联电网特性分析与运行控制[J]. 李明节. 电网技术. 2016(04)
[5]谐波电网下基于重复控制的双馈风力发电机直接功率控制技术[J]. 年珩,程晨闻,宋亦鹏,程鹏. 中国电机工程学报. 2016(02)
[6]特高压同步电网安全性论证[J]. 汤涌,郭强,周勤勇,覃琴,秦晓辉. 电网技术. 2016(01)
[7]充放电效率的超级电容组容量配置[J]. 刘迎,陈燎,盘朝奉,陈龙. 河南科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]基于有源阻尼的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计[J]. 王盼,刘飞,查晓明. 电力自动化设备. 2013(04)
[9]锂电池在国内外轨道车辆的应用前景分析[J]. 王树宾. 国外铁道车辆. 2012(05)
[10]飞跨电容型双降压五电平逆变器[J]. 刘苗,洪峰,王成华. 中国电机工程学报. 2012(12)
博士论文
[1]纯电动汽车用复合电源匹配与控制理论研究[D]. 张聪.吉林大学 2017
[2]LCL滤波器的链式STATCOM关键技术研究[D]. 夏正龙.中国矿业大学 2014
[3]电池储能系统及其在风—储孤网中的运行与控制[D]. 彭思敏.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]面向低压配电网的多功能电能质量融合控制系统研究[D]. 朱凯.杭州电子科技大学 2018
[2]级联型H桥储能功率转换系统控制策略研究[D]. 籍祥.北方工业大学 2017
[3]基于混合储能的风电场输出功率波动平抑方法研究[D]. 杨晨.电子科技大学 2017
[4]储能型STATCOM提升交直流受端系统稳定性研究[D]. 赵爽.华中科技大学 2016
[5]储能电池用于改善电力系统暂态稳定的研究[D]. 李朋.湖南大学 2016
[6]提高我国大型火电厂一类辅机变频器高、低电压穿越能力的研究[D]. 石文明.杭州电子科技大学 2016
[7]三相四线制并联有源电力滤波器研究[D]. 许若冰.合肥工业大学 2015
[8]基于电池储能装置的电力系统稳定性分析[D]. 杜冰心.西南交通大学 2014
[9]基于重复控制原理的LCL型并网逆变器的研究[D]. 翁金星.燕山大学 2014
[10]基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测研究[D]. 杨怀仁.浙江大学 2014
本文编号：2936006
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2936006.html
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