本文關鍵詞：蓄電池儲能高功率因數雙向變流器研究

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【摘要】：蓄電池儲能雙向變流器作為蓄電池儲能技術的關鍵技術,其性能的優(yōu)良直接關系著電池充電性能、電池的壽命、電能損失率和變流器接入電網的電力質量、電網穩(wěn)定性等。本文根據蓄電池充放電的特性設計了蓄電池智能充放電曲線,充電采用恒流充電、恒壓充電和恒壓浮充,放電采用的是恒流放電。依據充放電曲線設計前級三相PWM整流器和后級雙向DC/DC變換器級聯的系統控制結構,前級三相PWM變流器采用雙閉環(huán)的控制策略,實現整流和網側的單位功率因數。后級雙向DC/DC變換器采用閉環(huán)負反饋控制,實現輸出電壓或電流的恒定。重點研究了雙向DC/DC變換器控制策略、輸出濾波器的設計和級聯系統的交互作用。首先對雙向DC/DC變換器主電路進行簡化等效并建立數學建模,為提高雙向DC/DC變換器抑制輸入電壓擾動的能力,研究分析了基于二重積分的間接滑�？刂�。研究結果表明：基于二重積分的間接滑�？刂聘淖兞讼到y的型別,提高了系統的穩(wěn)態(tài)性能；且系統不存在諧振峰,提高了系統的閉環(huán)帶寬,改善了系統動態(tài)性能,同時增強了對輸入電壓擾動的抑制能力。其次對雙向DC/DC變換器的輸出濾波器進行改進,將原有的LC濾波器設計成LCL濾波器,給出直流變換器用的LCL濾波器參數設計步驟。研究結果表明：蓄電池儲能雙向變流器輸出端采用LCL濾波器可以為輸出電流中的開關紋波分量提供低阻抗通路,減小輸出電流中的開關紋波。最后采用二端口特性參數的方法建立三相PWM整流器和雙向DC/DC變換器的數學模型,通過建立的阻抗模型等效電路分析了二者之間的相互影響,給出了系統穩(wěn)定性判斷方法。研究表明：級聯系統發(fā)生并聯諧振時,后級雙向DC/DC變換器的存在會增加直流母線電壓的開關紋波。
【關鍵詞】：蓄電池儲能雙向變流器 滑�？刂� LCL濾波器 系統穩(wěn)定性分析
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46;TM912
【目錄】：

• 致謝7-8
• 中文摘要8-9
• Abstract9-16
• 1 緒論16-20
• 1.1 課題研究背景及意義16
• 1.2 國內外研究現狀16-18
• 1.2.1 蓄電池儲能系統的運用現狀分析16-17
• 1.2.2 蓄電池儲能雙向變流器的研究現狀分析17-18
• 1.3 本文研究內容18-20
• 2 蓄電池儲能高功率因數雙向變流器系統概述20-33
• 2.1 雙向變流器系統結構20-22
• 2.1.1 蓄電池充放電模式設計20-22
• 2.1.2 雙向變流器系統結構設計22
• 2.2 三相PWM整流器概述22-25
• 2.3 雙向DC/DC變換器概述25-30
• 2.3.1 工作原理分析26-28
• 2.3.2 控制策略概述28-30
• 2.4 實驗驗證30-33
• 3 雙向DC/DC變換器的間接滑�？刂�33-56
• 3.1 雙向DC/DC變換器主電路等效簡化33-35
• 3.2 雙向DC/DC變換器系統建模35-43
• 3.2.1 恒壓控制時的數學模型36-40
• 3.2.2 恒流控制時的數學模型40-43
• 3.3 雙向DC/DC變換器的間接滑�？刂�43-49
• 3.3.1 恒壓控制時的間接滑�？刂�44-47
• 3.3.2 恒流控制時的間接滑�？刂�47-49
• 3.4 仿真驗證49-54
• 3.5 實驗驗證54-56
• 4 LCL濾波器設計56-67
• 4.1 LCL濾波器概述56-59
• 4.2 LCL濾波器參數設計59-62
• 4.3 仿真驗證62-65
• 4.4 實驗驗證65-67
• 5 蓄電池儲能變流系統級聯67-83
• 5.1 基于阻抗模型的互聯系統交互作用分析67-71
• 5.1.1 阻抗模型67-69
• 5.1.2 系統穩(wěn)定性分析69-70
• 5.1.3 系統諧波特性分析70-71
• 5.2 蓄電池儲能變流器系統交互作用分析71-78
• 5.2.1 PWM整流器輸出側等效模型71-74
• 5.2.2 雙向DC/DC輸入側等效模型74-77
• 5.2.3 儲能變流器系統交互作用分析77-78
• 5.3 仿真驗證78-83
• 6 全文總結和工作展望83-85
• 6.1 全文總結83-84
• 6.2 下一步要做的工作84-85
• 參考文獻85-88
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況88

【參考文獻】

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本文編號：1111334