首页> 中文学位 >一种新型基于级联多电平变换器的储能系统研究
【6h】

一种新型基于级联多电平变换器的储能系统研究

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 储能系统的分类及发展现状

1.2.2 储能系统中PCS结构分类

1.2.3 储能系统的均衡控制

1.3 论文研究内容及意义

第二章 新型基于级联多电平变换器的储能系统结构及原理

2.1 常见的链式储能系统的结构

2.1.1 基于级联多电平结构(CMC)的链式储能系统

2.1.2 基于模块化多电平(MMC)结构的链式储能系统

2.1.3 两种链式储能系统的比较

2.2 链式储能系统中常见的均衡控制方法

2.2.1 零序电流注入法

2.2.2 零序电压注入法

2.2.3 电压排序法

2.3 带辅助功率环的级联多电平储能系统结构及工作原理

2.3.1 正交功率分解理论

2.3.2 带辅助功率环的级联多电平储能系统

2.4 本章小结

第三章 级联变换器的调制方法及功率交换控制方法

3.1 级联多电平变换器的调制方法

3.1.1 载波层叠调制方法

3.1.2 阶梯波调制法

3.1.3 载波移相PWM方法

3.2 双频载波移相PWM

3.2.1 双频载波移相PWM的基本原理

3.2.2 双频载波移相PWM输出电压分析

3.3 基于辅助功率环的链式储能系统功率交换方法

3.3.1 基于幅值的功率交换方法

3.3.2 基于相位的功率交换方法

3.3.3 两种功率交换方式的对比分析

3.4 双频载波移相PWM的仿真验证

3.5 本章小结

第四章 滤波器及控制系统设计

4.1 滤波器的设计

4.1.1 系统输出滤波器的设计

4.1.2 调谐滤波器的设计

4.2 含辅助功率环的储能系统SOC均衡控制

4.2.1 单相SOC均衡控制

4.2.2 三相SOC均衡控制

4.3 含辅助功率环的储能系统控制

4.4 滤波器及控制系统仿真结果与分析

4.4.1 滤波器仿真结果与分析

4.4.2 控制系统仿真结果与分析

4.5 本章小结

第五章 含辅助功率环的链式储能系统硬件系统设计及实验

5.1 系统硬件电路设计

5.1.1 主电路设计

5.1.2 驱动电路设计

5.1.3 控制电路设计

5.1.4 DF-PCS PWM控制的DSP实现

5.2 实验结果与分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

展开▼

摘要

大力发展风能太阳能等可再生能源,减少温室气体排放,建设环境友好型国家对我国的国家能源安全、环境改善、经济的可持续发展等具有非常重要的战略意义。与此同时,储能系统由于其能够灵活快速地调整有功/无功功率的吞吐、平抑负荷波动、提高电能质量等一系列优点,也得到了广泛关注和研究。相对的,储能系统直流侧电压/SOC均衡控制这一关乎储能系统运行质量的重要问题便显得日益重要。特别是链式储能系统,由于其具有结构简单且容易重构、等效输出电压高、等效开关频率高和输出电能质量好等一系列显著优点,而逐渐成为大容量储能系统中的研究热点。然而,链式储能系统高质量运行的关键在于系统充放电时直流侧各储能单元之间的能量均衡(如各蓄电池组间的荷电状态(SOC)的均衡)。
  本文首先在综合分析了各种多电平变换器调制策略的基础上,针对链式储能系统的均衡控制提出了一种基于辅助功率环的单相级联多电平储能系统,并提出了一种适合于该拓扑的双频载波移相PWM调制方法。通过该辅助功率环和双频载波移相PWM调制方法,提出了可以有效实现级联多电平储能系统直流侧各储能单元之间功率交换的调控机制。此外,文中还详细论述了系统输出滤波器和辅助功率环中调谐滤波器的设计方法。
  论文对基于辅助功率环的级联多电平储能系统的拓扑及其蓄电池SOC均衡控制方法进行了MATLAB/SIMULINK仿真分析,同时以蓄电池为储能元件,建立了一个由三个H桥模块级联而成的1kW单相蓄电池储能系统实验平台。仿真和实验结果验证了双频载波移相PWM调制方法及功率交换机制的可行性以及理论分析的正确性。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号