模块化多电平多电源并网系统控制策略

发布时间：2017-09-18 03:05

  本文关键词：模块化多电平多电源并网系统控制策略

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【摘要】：在可再生能源并网系统以及储能系统中,多组直流电源往往通过功率变换器串并联运行,构成多电源并网系统。在多电源并网系统中,功率变换器起到至关重要的作用。传统的功率变换器包括两电平逆变器、中点钳位式多电平变换器等。其并网电压等级较低,往往需要经过升压变压器与电网连接,引起较多功率损耗。与两电平逆变器、中点钳位式多电平变换器相比,级联多电平变换器具有诸多优势。可以提高并网电压等级,因此可以减少升压变压器所引起的功率损耗；等效开关频率较高,可以改善并网电能质量。但是当直流电源输出功率不一致的情况下,往往需要在并网电压中注入零序电压。这种方法会对并网电能质量产生影响。将模块化多电平变换器作为多电源并网系统的功率变换器具有诸多优点。将直流电源分散接入各半桥功率模块,有利于灵活控制各组直流电源输出功率；有利于提高系统容量；其相间环流可以用于分配各相输出功率,而不会影响并网电能质量。因此,模块化多电平多电源变换器作为多电源并网系统功率变换器具有一定优势。因此,本文在总结现有的多电源并网系统拓扑结构及其有缺点的基础上,提出了基于模块化多电平变换器的多电源并网系统。首先对其基本原理进行了详细的介绍。在此基础上,介绍了其基本控制策略的各组成部分,并将基本控制策略应用于电池储能系统和光储混合系统中。其中光储混合系统运行较为灵活,可以以光伏发电模式运行、储能模式运行以及光储混合模式运行。针对电池储能系统以及光储混合系统的控制策略做了详细的介绍。最后通过仿真和实验验证了控制策略的可行性和控制效果。研究的主要内容如下：(1)分析了多电源并网系统研究的背景与意义,并综述了多电源并网系统的功率变换器拓扑结构以及各自的特点,在此基础上分析了模块化多电平多电源并网系统的研究意义。(2)分析了模块化多电平多电源并网系统的基本原理,并针对了其基本控制策略的各部分做了详细叙述。(3)针对模块化多电平电池储能系统,叙述了SOC均衡控制策略以及环流控制策略,并通过仿真和实验对控制策略进行了验证。(4)针对模块化多电平光储混合系统的光伏发电运行模式、光储混合运行模式以及电池储能运行模式,介绍了其拓扑结构以及控制策略;并通过仿真对各部分控制策略进行了验证。
【关键词】：模块化多电平变换器 多电源并网系统 控制策略
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题研究背景及意义12
• 1.2 多电源并网系统功率变换器综述12-17
• 1.3 模块化多电平多电源并网系统意义17-20
• 1.4 论文主要研究内容20-22
• 第二章 模块化多电平多电源并网系统分析及基本控制策略22-34
• 2.1 变换器拓扑22
• 2.2 基本原理分析22-28
• 2.2.1 电网对称情况分析22-25
• 2.2.2 电网不对称情况分析25-28
• 2.3 基本控制策略28-32
• 2.3.1 并网电流控制29-30
• 2.3.2 模块功率分配控制30-32
• 2.3.3 环流控制及并网电流直流分量抑制32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 模块化多电平电池储能系统控制策略34-45
• 3.1 引言34-35
• 3.2 控制策略35-38
• 3.2.1 SOC均衡控制36-37
• 3.2.2 环流控制及并网电流直流分量抑制37-38
• 3.3 仿真与实验验证38-43
• 3.3.1 电网电压对称情况仿真及实验验证38-40
• 3.3.2 电网电压不对称情况仿真及实验验证40-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 模块化多电平光储混合系统控制策略45-64
• 4.1 拓扑结构及运行模式分析45
• 4.2 控制策略45-58
• 4.2.1 光伏发电运行模式控制策略46-51
• 4.2.2 光储混合运行模式控制策略51-55
• 4.2.3 电池储能运行模式控制策略55-58
• 4.3 仿真验证58-63
• 4.3.1 光伏发电运行模式控制策略仿真59-60
• 4.3.2 光储混合运行模式控制策略仿真60-62
• 4.3.3 电池储能运行模式控制策略仿真62-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第五章 总结与展望64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士论文器件发表的论文和参与的项目71-72
• 学位论文评阅及答辩情况表72

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李葛亮;谢桦;赵新;沈沉;;基于降阶谐振调节器的正负序分量检测方法[J];电力系统保护与控制;2013年14期

2 高春雷;;储能技术在电力系统中的应用[J];黑龙江电力;2013年05期

3 高春雷;李军辉;;基于PSASP/UPI建立通用储能系统模型及应用研究[J];科学技术与工程;2013年24期

4 陈荣;郑立伟;;基于模糊自适应准PR控制的三相并网逆变系统锁相环研究[J];科学技术与工程;2015年06期

5 成思琪;刘俊勇;向月;田昊;朱鑫;李卓艺;许立雄;朱国俊;戴松灵;;微网中混储/柴协调运行策略研究[J];电力系统保护与控制;2015年07期

6 贾晨曦;杨龙月;杜贵府;;全电流补偿消弧线圈关键技术综述[J];电力系统保护与控制;2015年09期

7 战令;谢东光;;基于多电飞机的矩阵变换器的研究[J];黑龙江科技信息;2015年12期

8 齐锋;;基于联合优化调度计算的水电站改造机组容量确定[J];电力系统保护与控制;2015年10期

9 杨煜;孙大卫;谢小荣;黎小林;;模块化多电平换流器型柔性直流系统的等效仿真方法比较[J];电力系统保护与控制;2015年12期

10 于群;国翠;曹娜;郑超;李琰;;光伏电站对送出输电线路选相元件的影响研究[J];电力系统保护与控制;2015年12期

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1 刘宝其;充放储一体化电站并联式功率调节系统的控制技术研究[D];华中科技大学;2012年

2 彭思敏;电池储能系统及其在风—储孤网中的运行与控制[D];上海交通大学;2013年

3 钟诚;分布式发电系统中双向逆变器控制关键技术研究[D];中国农业大学;2013年

4 赵新;电励磁直驱风力发电机并网控制技术研究[D];北京交通大学;2014年

5 李彦林;微电网电能质量主动控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

6 范声芳;模块化多电平变换器（MMC）若干关键技术研究[D];华中科技大学;2014年

7 宋春伟;基于H桥拓扑大容量变流器的若干关键技术研究[D];浙江大学;2014年

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本文编号：872991