本文關(guān)鍵詞： 三電平儲(chǔ)能變流器 空間矢量調(diào)制 中點(diǎn)電位平衡控制 分區(qū)混合調(diào)制 中點(diǎn)電位控制級(jí)　出處：《東南大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著化石能源的日益減少以及環(huán)境污染問題的愈發(fā)嚴(yán)重,風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的開發(fā)利用成為全球能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵,而目前儲(chǔ)能是制約新能源發(fā)展與廣泛應(yīng)用的瓶頸問題,因此儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究刻不容緩。其中,雙向能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)作為儲(chǔ)能介質(zhì)與電網(wǎng)/負(fù)載的接口,構(gòu)成了整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心,其本質(zhì)是一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)雙向功率調(diào)節(jié)的電力電子變換器,目前主要有高壓鏈?zhǔn)絻?chǔ)能與低壓模塊化并聯(lián)兩類拓?fù)?其中低壓模塊化并聯(lián)方案具備控制成熟且模塊化擴(kuò)容方便等優(yōu)勢(shì),因而成為目前大容量電力儲(chǔ)能的主要選擇形式。當(dāng)前,對(duì)于模塊化并聯(lián)PCS而言,效率是其關(guān)注的重點(diǎn),而三電平拓?fù)湎鄬?duì)兩電平可以降低損耗,提高等效開關(guān)頻率并減小并網(wǎng)濾波器,從而有利于減小體積與模塊化集成,因此三電平拓?fù)涞腜CS將在儲(chǔ)能市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。為此,本文圍繞三電平變流器在PCS的應(yīng)用展開研究,重點(diǎn)解決三相三線制與三相四線電容中點(diǎn)式三電平拓?fù)涞碾妷浩胶鈫栴}。首先,以兩電平三相三線制拓?fù)淙胧?詳細(xì)介紹了 SVPWM的基本原理,歸納總結(jié)了 SVPWM的實(shí)現(xiàn)方法與步驟。然后,將該方法拓展到兩電平三相四線電容中點(diǎn)式拓?fù)?分析了三維SVPWM的實(shí)現(xiàn)原理,并指出其與兩電平三相三線矢量調(diào)制的聯(lián)系與區(qū)別,為后續(xù)三電平拓?fù)涫噶空{(diào)制與電壓平衡研究奠定基礎(chǔ)。其次,針對(duì)三電平三相三線制拓?fù)涫傅牧空{(diào)制與電壓平衡展開研究,由最近三矢量調(diào)制入手,介紹了基于冗余小矢量作用時(shí)間分配的中點(diǎn)電壓平衡算法,并指出該算法在高調(diào)制比以及低功率因數(shù)的情況下存在中點(diǎn)電位低頻振蕩的不足。為了抑制這種現(xiàn)象,并進(jìn)一步提高直流側(cè)電容電壓平衡效果,分析了虛擬空間矢量電壓平衡算法的原理實(shí)現(xiàn),指出虛擬空間矢量的應(yīng)用消除了最近三矢量調(diào)制存在的低頻振蕩問題,但是以增加開關(guān)管動(dòng)作次數(shù)為代價(jià),并且虛擬空間矢量本質(zhì)上屬于非最近三矢量調(diào)制,會(huì)導(dǎo)致變流器輸出側(cè)的諧波特性變差。為了充分利用冗余小矢量作用時(shí)間調(diào)整法與虛擬空間矢量法兩者的優(yōu)勢(shì),提出了一種分區(qū)混合調(diào)制策略,在消除了中點(diǎn)電位低頻振蕩的同時(shí),改善了變流器的輸出諧波特性,并通過對(duì)變流器在不同工作狀態(tài)下的仿真建模,驗(yàn)證了該混合調(diào)制策略的有效性。再次,針對(duì)三電平三相四線電容中點(diǎn)式拓?fù)涞氖噶空{(diào)制與電壓平衡展開研究,通過發(fā)掘其與兩電平拓?fù)銼VPWM調(diào)制的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律性,將空間矢量劃分為七個(gè)子空間,并為每個(gè)子空間定義新的坐標(biāo)原點(diǎn),進(jìn)行矢量重定位,使各子空間內(nèi)的冗余小矢量在新坐標(biāo)系下的零軸分量等值反向,等效于兩電平中的正負(fù)零軸矢量,從而簡(jiǎn)化了算法的實(shí)現(xiàn)過程。此外,為了抑制中點(diǎn)電位偏移,提出了矢量中點(diǎn)電位控制級(jí)的概念,根據(jù)變流器不同的工作情況,求解冗余矢量的中點(diǎn)電位控制級(jí)的大小,并進(jìn)一步優(yōu)化矢量選擇,以達(dá)到最大程度抑制中點(diǎn)電位偏移的控制目的。最后,通過對(duì)變流器在不同工作狀態(tài)的仿真,驗(yàn)證了所提基于三維矢量?jī)?yōu)化選擇的中點(diǎn)電位控制策略的有效性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：1519012