燃料电池发电系统中功率变换器的研究
发布时间:2018-04-19 02:31
本文选题:燃料电池发电系统 + 新型高增益直流变换器 ; 参考:《电测与仪表》2016年13期
【摘要】:针对燃料电池输出电压等级较低变化范围较宽的输出特性,研究了一种新型变换器,该变换器由前级高增益直流变换器与后级交流变换器组成级联结构。高增益直流变换器采用平均电流控制策略,实现了较高增益的升压及稳压功能,且具有较低开关管电压/电流应力;后级交流变换器采用改进型虚拟同步发电机算法,能够快速准确的跟踪负荷变化、实时无误差的调节频率并具有良好的无功电压下垂特性。通过分析可知:仿真时前级直流输出电压一直稳定在700 V,当无功功率增加200 Var时,电压幅值的波动约为0.5 V,逆变器输出频率不随负荷的波动而发生变化,稳定在50.012 Hz;实验时该直流变换器具有较高的电压增益,可达20倍的增益,并能够稳定在期望值50 V附近稳定工作。仿真及实验分析都验证了采用的拓扑电路结构和控制方法的可行性。
[Abstract]:A new type of converter is proposed, which is composed of a cascade structure of the former high gain DC / DC converter and the rear stage AC converter in view of the wide range of the lower output voltage levels of fuel cell.The high gain DC / DC converter adopts the average current control strategy to achieve higher gain boost and voltage stabilization functions, and has lower switching voltage / current stress, and the improved virtual synchronous generator algorithm is used in the back stage AC converter.It can track load change quickly and accurately, adjust frequency without error in real time and have good sag characteristics of reactive power and voltage.Through analysis, we can know that the output voltage of the former stage is stable at 700V in the simulation. When the reactive power is increased by 200 Var, the fluctuation of the voltage amplitude is about 0.5 V, and the output frequency of the inverter does not change with the fluctuation of the load.The DC / DC converter is stable at 50.012 Hz and has a high voltage gain up to 20 times gain, and can work stably near the expected value of 50 V.Simulation and experimental analysis verify the feasibility of the proposed topology circuit and control method.
【作者单位】: 西华大学电气与电子信息学院;攀枝花学院电气工程学院;
【基金】:西华大学研究生创新基金研究项目(ycjj2015209;ycjj2015095);西华大学学生创新创业项目(苗子工程)2015RZ0030 攀枝花市太阳能光伏离/并网智能化控制逆变一体集成应用(2014CY-S-1-2) 攀枝花学院分布式光伏多逆变器并网控制研究(2014YB11) 攀枝花市科技计划项目-光伏发电系统关键技术研制2015 CY-C-5 四川省高校重点实验室-太阳能技术集成及应用推广(2013TYNZ-02/TYN2015-09) 四川省电力电子节能技术与装备重点实验室(新型高效无桥高功率因数变换器的研究-szjj2015-066)
【分类号】:TM911.4;TM61;TM46
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