為應(yīng)對能源危機(jī)和環(huán)境污染,大力發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù)是有效解決途徑之一。由于新能源發(fā)電的間歇性和分散性,傳統(tǒng)電網(wǎng)難以有效解決大規(guī)模新能源的接入和消納問題,能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。能源互聯(lián)網(wǎng)是未來電網(wǎng)的發(fā)展方向,電能路由器作為能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備具有重要研究價(jià)值。同時(shí)隨著直流配電的發(fā)展和直流負(fù)荷種類的增多,直流配電網(wǎng)將是未來配電系統(tǒng)中不可缺少的一部分,研究適用于直流場合的直流電能路由器具有廣闊前景。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）針對應(yīng)用于配電側(cè)中小功率場合的直流電能路由器提出了一種基于級聯(lián)高頻變壓器的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。與共直流母線結(jié)構(gòu)相比,在保證能量雙向流動和端口相互隔離的前提下,具有降低成本和體積、提高效率、電壓逐級遞減等優(yōu)點(diǎn);與多繞組變壓器結(jié)構(gòu)相比,具有可拓展性強(qiáng)、設(shè)計(jì)和制作簡單等優(yōu)點(diǎn)。本文詳細(xì)分析了直流電能路由器的工作過程、軟開關(guān)范圍和電流特性,從原理上驗(yàn)證其可行性,為后續(xù)分析打下基礎(chǔ)。（2）研究了所提直流電能路由器的運(yùn)行模式和控制策略。根據(jù)直流電能路由器是否與電網(wǎng)連接將運(yùn)行模式分為并網(wǎng)和離網(wǎng)兩類,并根據(jù)各端口的功率流動情況將并網(wǎng)模式細(xì)分為三種工況。本文詳細(xì)介紹了各種運(yùn)行模式下的控制策略,將控制... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

能源互聯(lián)網(wǎng)概念架構(gòu)圖

圖 1-2 電能路由器在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用電能路由器可分為電氣物理層和電氣信息層兩個(gè)層面，其整體架構(gòu)如圖 1-3 所示[11]。電氣物理層是電能路由器實(shí)現(xiàn)電能變換與靈活傳輸?shù)闹饕锢硌b置，相當(dāng)于電能路由器的“軀干”，主要包括電力電子固態(tài)模塊、監(jiān)測與傳感模塊、電能接口模塊、儲能模塊等，其中電力電子固態(tài)模塊是電能路由器的核心物理裝置，主要由功率開關(guān)管、變壓器、濾波器等組成，電能接口模塊可提供多種不同類型的電能接口，是電力電子固態(tài)模塊與用戶之間的橋梁；電氣信息層主要功能是對收集的信息進(jìn)行處理、反饋，作出決策并生成相應(yīng)控制信號，以實(shí)現(xiàn)電能路由器的自治運(yùn)行，相當(dāng)于電能路由器的“大腦”，主要包括智能控制模塊、通信模塊、信息處理模塊等。

圖 1-4 FREEDM 系統(tǒng)架構(gòu)邦經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部于 2018 年 12 月發(fā)起以信息通信技術(shù)（Inftion Technology，ICT）和智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)的未來能源系統(tǒng)構(gòu)建 項(xiàng)目[23-24]。該項(xiàng)目將現(xiàn)代信息通信技術(shù)與能源融合，電網(wǎng)由分的互聯(lián)結(jié)構(gòu)，使電力系統(tǒng)各部分智慧連接，形成智能發(fā)電、智體的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該架構(gòu)主要特點(diǎn)是利用互聯(lián)網(wǎng)獲取信息能源供需要求。究人員在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立“數(shù)字電網(wǎng)”，將大電網(wǎng)分解成局部電網(wǎng)，各局部電網(wǎng)通過數(shù)字電網(wǎng)路由器(Digital Grid Rout和管理。DGR 根據(jù)不同需求和電網(wǎng)頻率的變化改變輸出電能的 1-5 所示[25]。其中，每個(gè)電能路由器負(fù)責(zé)一定區(qū)域的用電需求的信息調(diào)節(jié)輸出電壓、頻率、功率等電氣特性。該架構(gòu)是

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分布式可再生能源發(fā)電集群并網(wǎng)消納關(guān)鍵技術(shù)及工程實(shí)踐[J]. 盛萬興,吳鳴,季宇,寇凌峰,潘靜,施海峰,牛耕,王中冠.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LCL型并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的目標(biāo)多重化控制策略[J]. 方天治,張先云,黃淳,何瑋,沈樂.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]三端口直流能量路由器在TCM調(diào)制下的優(yōu)化控制策略[J]. 涂春鳴,欒思平,肖凡,蘭征.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(08)
[4]微電網(wǎng)多端口變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究綜述[J]. 曾進(jìn)輝,何智成,孫志峰,張伯倫.  分布式能源. 2017(06)
[5]大容量多端口變換器拓?fù)溲芯烤C述[J]. 宮金武,查曉明,王盼,劉飛.  電源學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]雙重移相控制與傳統(tǒng)移相控制相結(jié)合的雙有源橋式DC-DC變換器優(yōu)化控制策略[J]. 吳俊娟,孟德越,申彥峰,沈虹,孫孝峰.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(19)
[7]雙向全橋DC-DC變換器回流功率優(yōu)化的雙重移相控制[J]. 張勛,王廣柱,商秀娟,王婷.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[8]面向能源互聯(lián)網(wǎng)的新型能源子網(wǎng)系統(tǒng)研究[J]. 段青,盛萬興,孟曉麗,史常凱,王建華,季振東,呂志鵬.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]基于電力電子變換的電能路由器研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 宗升,何湘寧,吳建德,李武華,趙榮祥.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[10]面向能源互聯(lián)網(wǎng)的靈活配電系統(tǒng)關(guān)鍵裝備與組網(wǎng)形態(tài)研究[J]. 盛萬興,段青,梁英,孟曉麗,史常凱.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(15)

碩士論文
[1]四端口變換器及其控制策略研究[D]. 周子胡.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號：2971149