首页> 中文学位 >一种用于电池储能的T型三电平能量转换系统研究
【6h】

一种用于电池储能的T型三电平能量转换系统研究

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 几种主要的三电平电路综述

1.2.1 二极管钳位型三电平电路

1.2.2 T型三电平电路

1.2.3 飞跨电容型三电平电路

1.2.4 H桥级联型多电平电路

1.3几种三电平电路的调制策略

1.3.1 正弦波PWM调制

1.3.2 谐波注入SPWM调制

1.3.3 空间电压矢量(SVPWM)调制

1.4 本文的研究目的及主要内容

第二章 T型三电平拓扑的研究

2.1 T型三电平电路工作原理

2.2 T型三电平损耗分析

2.2.1 功率器件开关损耗Psw的计算方法

2.2.2 功率器件导通损耗Pcon的计算方法

2.3 本章小结

第三章 T型三电平并网变流器的控制策略

3.1 T型三电平变流器的建模与控制

3.1.1 T型三电平并网变流器数学模型

3.1.2 T型三电平并网变流器的控制

3.1.3 锁相环介绍

3.2 T型三电平的空间矢量调制

3.3 T型三电平变流器中点电压平衡

3.3.1 中点电压不平衡的原理

3.3.2 中点电压平衡的控制

3.4 本章小结

第四章 T型三电平并网变流器的仿真分析

4.1 仿真模型的建立

4.1.1 功率模块仿真模型

4.1.2 滤波模块仿真模型

4.1.3 控制模块仿真模型

4.1.4 调制模块仿真模型

4.2 基于S-函数的DSP模拟仿真

4.2.1 S-函数介绍

4.2.2 控制系统基于S-函数的仿真

4.3 仿真波形及分析

4.3.1 开环输出电压波形

4.3.2 中点电压平衡波形

4.3.3 三相并网电流波形

4.4 本章小结

第五章 实验平台搭建及实验验证

5.1 三相T型三电平并网变流器主电路组成

5.2 基于DSP的硬件控制电路设计

5.2.1 DSP控制芯片TMS320F28335介绍

5.2.2 基于DSP的中央控制模块设计

5.2.3 模拟量采集模块设计

5.2.4 电源模块设计

5.3 系统软件设计

5.3.1 主程序流程图

5.3.2 EPWM中断及主中断

5.3.3 系统总状态机流程图

5.4 实验验证

5.4.1 稳态运行输出波形

5.4.2 动态切换输出波形

5.4.3 中点电位平衡算法验证波形

5.4.4 实验样机外观图

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加的项目和发表的论文

致谢

展开▼

摘要

随着社会经济的发展和工业水平的提高,传统电网高成本,运营难度大,安全可靠性差等弊端越发凸显。分布式发电具有安装简单、污染低、效率高、性能可靠等优点,能够很好地解决传统集中式的大电网所存在的问题。但是太阳能、风能等可再生分布式能源有波动性、间歇性等缺点,分布式能源的大量接入会影响电网的安全和稳定。储能技术的应用在电网和用户间增加了一级能量缓冲,无论是对可再生能源的大量接入,还是微网孤网(孤岛)的稳定运行,都提供了一种有效的方式。电池储能是一种常用的储能方式,具有特性好、储能密度较高、环境条件好、技术成熟、对安装地点无特殊要求等优点,有着巨大的应用前景。用于电池储能的能量转换系统(Power Conversion System,PCS),做为电池与电网的接口,其性能好坏,直接影响电池储能的效率和电网的稳定运行。
  三电平电路相较于传统的两电平电路,在用于电池储能并网这类高压大容量场合,有着显著的优势。而T型三电平拓扑,相比于传统的NPC三电平拓扑,具有导通损耗小,空间体积小,保护简单等优点,在一定的功率等级和开关频率下,较NPC三电平拓扑有着更高的能量密度和更高的效率。本文研究了一种用于电池储能的T型三电平能量转换系统,主要做了以下几方面工作:
  (1)对三电平电路和三电平电路的调制策略进行了综述,介绍了T型三电平电路的结构,介绍了其工作原理。对T型三电平电路拓扑的损耗进行了分析,并给出了电路正常工作时功率器件的导通损耗与开关损耗的计算方法。
  (2)建立了T型三电平并网变流器的数学模型,对并网变流器的控制策略进行了研究,并给出了变流器的控制结构。对SVPWM调制算法进行了详细研究,介绍了中点电压不平衡产生的机理并提出了解决方法。
  (3)搭建了全数字控制的T型三电平并网变流器实验平台,介绍了变流器的主电路组成,对变流器数字控制电路的软硬件设计进行了详细研究和介绍。
  (4)在Matlab\Simulink中搭建了T型三电平并网变流器的仿真模型,通过仿真验证了控制算法。在搭建的实验平台上进行了电池充电、放电和充放电切换实验,进一步验证了控制算法。

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