發(fā)布時間：2018-07-04 11:17

  本文選題：電力電子變壓器 + 雙向全橋DC-DC變換器�。� 參考：《北京交通大學》2016年碩士論文

【摘要】：電力電子變壓器(Power Electronic Transformer, PET)是將現代電力電子技術和變壓器技術以及電能變換技術相結合而產生的一種智能化電力設備。PET除了具備傳統電力變壓器的功能外,還可以實現對輸入電流和輸出電壓的靈活控制,具有功率密度高、交直流接口多樣、可控性好等特點,被廣泛應用于智能電網、軌道牽引等場合。電力電子變壓器中的一個重要環(huán)節(jié)為DC-DC變換環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)的作用是實現電氣隔離以及能量傳輸等功能。本文以隔離型雙向全橋DC-DC變換器為研究對象,運用理論分析、仿真和實驗驗證等手段,對電力電子變壓器中的DC-DC變換環(huán)節(jié)進行了研究。PET中的DC-DC變換環(huán)節(jié)是影響其裝置體積重量和功率傳輸損耗的關鍵部分。本文首先對DC-DC變換器工作原理和工作特性進行了分析,分別對單移相控制方式、單側和雙側雙重移相控制方式下變換器的回流功率和電流應力進行了建模分析,研究了幾種控制方式下回流功率及電流應力的規(guī)律,并進行了仿真驗證。為了進一步提高變換器傳輸功率的效率、減少傳輸功率過程中的損耗,本文進行了最小回流功率和最小電流應力控制策略的研究。在相應傳輸功率、回流功率和電流應力建模的基礎上,推導出最小回流功率和最小電流應力實現的條件。針對回流功率,研究了單側雙重移相控制方式下基于單閉環(huán)的最小回流功率控制策略和基于軟開關技術的最小回流功率控制策略；針對電流應力,研究了三種控制方式下的最小電流應力控制策略,并將三種控制方式下的電流應力規(guī)律加以對比分析。最后通過仿真對控制策略進行了驗證。針對級聯型PET中間DC-DC變換環(huán)節(jié)中各級單元間多個DC-DC變換器的均流問題,本文研究了三種并聯均流的控制策略,給出了各種控制策略的方案,分析了各種控制策略的優(yōu)缺點,并對三種控制策略進行了仿真,仿真結果驗證了控制策略的有效性。本文在理論分析的基礎上,設計并研制了一個3kW實驗平臺,并對基于單閉環(huán)最小回流功率控制方法、基于軟開關技術的最小回流功率控制方法和三種控制方式下變換器的最小電流應力控制方法以及多模塊并聯時的基于采輸出電流的均流控制方法進行了實驗驗證。實驗結果驗證了理論分析和仿真分析的正確性以及控制策略的有效性。
[Abstract]:Power Electronic Transformer (PET) is a kind of intelligent power equipment, which combines modern power electronics technology with transformer technology and power conversion technology. In addition to the functions of traditional power transformers, PET is a kind of intelligent power equipment. It can also realize the flexible control of input current and output voltage, with high power density, diverse AC / DC interface and good controllability. It has been widely used in smart grid, track traction and other occasions. DC-DC transform is an important link in power electronic transformer. The function of this link is to realize electrical isolation and energy transmission. In this paper, the isolated bi-directional full-bridge DC-DC converter is studied by means of theoretical analysis, simulation and experimental verification. The DC-DC conversion link in power electronic transformer is studied. The DC-DC conversion link in PET is the key part that affects the device volume weight and power transmission loss. In this paper, the working principle and working characteristics of DC-DC converter are analyzed, and the reflux power and current stress of DC-DC converter under single phase shift control mode, single side and double side phase shift control mode are modeled and analyzed respectively. The law of reflux power and current stress under several control modes is studied and verified by simulation. In order to further improve the efficiency of the converter transmission power and reduce the loss in the transmission power process, the minimum reflux power and the minimum current stress control strategy are studied in this paper. Based on the modeling of the corresponding transmission power, reflux power and current stress, the conditions for the realization of the minimum reflux power and the minimum current stress are derived. Aiming at the reflux power, the minimum reflux power control strategy based on single closed loop and the minimum backflow power control strategy based on soft switch technology are studied under the single-side and double-phase shift control mode. The minimum current stress control strategy under three control modes is studied, and the current stress law under the three control modes is compared and analyzed. Finally, the control strategy is verified by simulation. In order to solve the current sharing problem of multiple DC-DC converters between various units in cascade PET intermediate DC-DC converter, three parallel current-sharing control strategies are studied in this paper, and various control strategies are presented, and the advantages and disadvantages of each control strategy are analyzed. Three control strategies are simulated, and the simulation results verify the effectiveness of the control strategy. On the basis of theoretical analysis, a 3kW experimental platform is designed and developed in this paper. The minimum reflux power control method based on soft switching technology, the minimum current stress control method of converter under three control modes and the current sharing control method based on output current of multi-module parallel connection are verified by experiments. The experimental results verify the correctness of the theoretical analysis and simulation analysis and the effectiveness of the control strategy.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孫南;我國的電子變壓器行業(yè)[J];電子科技;2001年02期

2 黃國耀;;小型化和微型化電子變壓器[J];電子元器件應用;2002年05期

3 毛承雄,范澍,王丹,方華亮,黃貽煜;電力電子變壓器的理論及其應用(Ⅰ)[J];高電壓技術;2003年10期

4 陳震,薛曉明,王瑩;霓虹燈電子變壓器的設計[J];泰州職業(yè)技術學院學報;2003年02期

5 張方軍;;電力電子變壓器的應用現狀及發(fā)展前景[J];電氣時代;2006年07期

6 董德智;;基于交-交-交變換型結構的電力電子變壓器研究[J];自動化技術與應用;2007年08期

7 姜德清;;電子變壓器:與上下游企業(yè)齊飛[J];電源世界;2007年06期

8 莊欣泉;;電力電子變壓器的發(fā)展應用概述[J];現代經濟信息;2009年21期

9 陳國銳;宋修威;隋強;陳鵬;;電力電子變壓器的應用及其發(fā)展前景分析[J];今日科苑;2013年14期

10 葉國斌;;電子變壓器的若干進展[J];電視技術;1987年07期

相關會議論文 前6條

1 王偉;朱永明;;軍用電子變壓器固體封裝技術[A];第十四次全國環(huán)氧樹脂應用技術學術交流會暨學會長三角地區(qū)分會第一屆學術交流會論文集[C];2010年

2 閆媛媛;;電力電子變壓器在電力系統中的應用與發(fā)展[A];山東電機工程學會第五屆供電專業(yè)學術交流會論文集[C];2008年

3 馬靜;張娟;苗楓;章文捷;;電子變壓器浸漬工藝規(guī)范(報批稿)[A];第四屆電子產品防護技術研討會論文集（續(xù)）[C];2004年

4 白杰;張永勝;梁暉;;電力電子變壓器在改善電能質量中的應用[A];2013年中國電機工程學會年會論文集[C];2013年

5 徐澤瑋;;新軟磁材料和新磁心結構在電子變壓器中的應用[A];中國電子學會第十三屆電子元件學術年會論文集[C];2004年

6 黃文虎;;電子變壓器用環(huán)氧樹脂灌注料開裂問題和采取的措施[A];第十次全國環(huán)氧樹脂應用技術學術交流會論文集[C];2003年

相關重要報紙文章 前10條

1 鐘強;電子變壓器的市場空間在哪里[N];中國電力報;2001年

2 任齊輝;電子變壓器亟待突破高端技術[N];中國工業(yè)報;2007年

3 張劍 夸克;電子變壓器的市場空間在哪里？[N];中國機電日報;2001年

4 江西 尹石蓀;電子變壓器工作原理[N];電子報;2014年

5 廣西 羅才枝;淺議一款電子變壓器剖析一文[N];電子報;2014年

6 中國電子元件行業(yè)協會電子變壓器分會;電子變壓器：六成產品出口“以質取勝”[N];中國電子報;2008年

7 湖北 王紹華;一款電子變壓器剖析[N];電子報;2014年

8 蘇學 李先爽;提升創(chuàng)新能力 推動產業(yè)升級[N];江蘇科技報;2006年

9 CUBN 記者 李卓;訂單激增電子變壓器市場持續(xù)升溫[N];中國聯合商報;2009年

10 吳映紅;電子變壓器的演化[N];中國電子報;2001年

相關博士學位論文 前1條

1 武琳;級聯型電力電子變壓器控制策略研究[D];北京交通大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 張家金;推挽型電力電子變壓器的研究[D];上海交通大學;2015年

2 龔澤宇;級聯型電力電子變壓器電壓平衡和功率均衡控制策略研究[D];北京交通大學;2016年

3 黃佳佳;用于電力電子變壓器的雙向全橋DC-DC變換器研究[D];北京交通大學;2016年

4 王杉杉;模塊級聯型電力電子變壓器控制策略研究[D];山東大學;2016年

5 吳欽;基于模塊化多電平矩陣變換器的電力電子變壓器綜合控制策略研究[D];山東大學;2016年

6 劉俊雅;級聯型電力電子變壓器均壓均流控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

7 劉文思;電力電子變壓器建模方法及控制技術研究[D];山東大學;2011年

8 張曉東;電力電子變壓器及其在電力系統中的應用[D];山東大學;2012年

9 李華武;新型電力電子變壓器與直流接口電路的研究[D];上海交通大學;2013年

10 鄭強;電力電子變壓器的新型拓撲結構與智能控制研究[D];武漢理工大學;2007年

，

本文編號：2095893