基于DSP/FPGA的級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器協(xié)同控制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 10:45
固態(tài)變壓器作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的能量路由器,是構(gòu)建未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備。它實(shí)現(xiàn)了多種分布式能源的接入,并能夠?qū)Υ箅娋W(wǎng)進(jìn)行電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、無(wú)功補(bǔ)償、能量傳輸?shù)裙δ。故固態(tài)變壓器是推進(jìn)智能電網(wǎng)乃至能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的新型智能化電力電子設(shè)備。本論文針對(duì)級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器的綜合控制進(jìn)行了一系列的分析與研究。級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器是針對(duì)固態(tài)變壓器接入高電壓等級(jí)電網(wǎng)的需求,對(duì)固態(tài)變壓器的前級(jí)電路拓?fù)浼右愿倪M(jìn),采用了級(jí)聯(lián)H橋變流器的形式來(lái)進(jìn)行分壓,是一種具有新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的固態(tài)變壓器。同時(shí)使用了基于DSP/FPGA協(xié)同控制器來(lái)對(duì)級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器進(jìn)行控制,最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。全文具體工作如下:首先對(duì)級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了分析。并對(duì)級(jí)聯(lián)型電路拓?fù)渌m用的載波相移PWM調(diào)制技術(shù)的輸出諧波做了數(shù)學(xué)分析。其次,根據(jù)級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器的電路拓?fù)?分別對(duì)其前級(jí)高壓整流級(jí)、中間高頻隔離級(jí)和后級(jí)低壓逆變級(jí)采用了三級(jí)不同的控制策略算法。其中前級(jí)高壓整流級(jí)使用基于電網(wǎng)電壓定向的雙閉環(huán)PI控制策略,其中包括直流電壓外環(huán)交流電流內(nèi)環(huán),后級(jí)低壓逆變級(jí)采用自定義相位的雙閉環(huán)PI控制策略,其中包括交流電壓外環(huán)交流電流...
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 固態(tài)變壓器的研究現(xiàn)狀
1.2.2 固態(tài)變壓器在能源互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用
1.2.3 數(shù)字式控制器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容
第二章 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器的原理及調(diào)制策略
2.1 引言
2.2 基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.3 載波相移PWM調(diào)制技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器控制策略與仿真
3.1 引言
3.2 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器控制策略
3.2.1 前級(jí)控制策略
3.2.2 后級(jí)控制策略
3.2.3 中間級(jí)控制策略
3.3 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器控制仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.2.2 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.3 基于DSP/FPGA協(xié)同控制器硬件設(shè)計(jì)
4.2.4 基于DSP/FPGA協(xié)同控制器軟件設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 數(shù)字化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.1 引言
5.2 前級(jí)數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.2.1 單級(jí)H橋變流器逆變實(shí)驗(yàn)及分析
5.2.2 兩級(jí)級(jí)聯(lián)H橋變流器逆變實(shí)驗(yàn)及分析
5.2.3 兩級(jí)級(jí)聯(lián)H橋變流器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)及分析
5.3 后級(jí)數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.3.1 電流單環(huán)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.3.2 電壓?jiǎn)苇h(huán)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.3.3 雙閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.4 中間級(jí)數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能電網(wǎng)中的新一代高頻隔離功率轉(zhuǎn)換技術(shù)[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,趙宇明. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(36)
[2]用于柔性直流配電的高頻鏈直流固態(tài)變壓器[J]. 趙彪,宋強(qiáng),劉文華,劉國(guó)偉,趙宇明,姚森敬. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(25)
[3]多繞組高頻變壓器隔離式多電平變換器研究[J]. 顧春陽(yáng),李永東,鄭澤東,高志剛. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng):基本概念與研究框架[J]. 董朝陽(yáng),趙俊華,文福拴,薛禹勝. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(15)
[5]未來(lái)能量互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備——固態(tài)變壓器[J]. 劉寶龍,查亞兵. 國(guó)防科技. 2014(03)
[6]能源互聯(lián)網(wǎng)與能源路由器[J]. 曹軍威,孟坤,王繼業(yè),楊明博,陳震,李文焯,林闖. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2014(06)
[7]能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 查亞兵,張濤,黃卓,張彥,劉寶龍,黃生俊. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2014(06)
[8]智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,曾嶸. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(25)
[9]混合式三電平中點(diǎn)電位平衡控制策略[J]. 周京華,賈斌,章小衛(wèi),陳亞愛(ài). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
[10]基于高頻變壓器的背靠背級(jí)聯(lián)H橋型變換器[J]. 高志剛,冬雷,李永東,鄭澤東. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(06)
本文編號(hào):2903117
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 固態(tài)變壓器的研究現(xiàn)狀
1.2.2 固態(tài)變壓器在能源互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用
1.2.3 數(shù)字式控制器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容
第二章 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器的原理及調(diào)制策略
2.1 引言
2.2 基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.3 載波相移PWM調(diào)制技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器控制策略與仿真
3.1 引言
3.2 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器控制策略
3.2.1 前級(jí)控制策略
3.2.2 后級(jí)控制策略
3.2.3 中間級(jí)控制策略
3.3 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器控制仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.2.2 級(jí)聯(lián)型固態(tài)變壓器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.3 基于DSP/FPGA協(xié)同控制器硬件設(shè)計(jì)
4.2.4 基于DSP/FPGA協(xié)同控制器軟件設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 數(shù)字化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.1 引言
5.2 前級(jí)數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.2.1 單級(jí)H橋變流器逆變實(shí)驗(yàn)及分析
5.2.2 兩級(jí)級(jí)聯(lián)H橋變流器逆變實(shí)驗(yàn)及分析
5.2.3 兩級(jí)級(jí)聯(lián)H橋變流器并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)及分析
5.3 后級(jí)數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.3.1 電流單環(huán)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.3.2 電壓?jiǎn)苇h(huán)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.3.3 雙閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.4 中間級(jí)數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)及分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能電網(wǎng)中的新一代高頻隔離功率轉(zhuǎn)換技術(shù)[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,趙宇明. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(36)
[2]用于柔性直流配電的高頻鏈直流固態(tài)變壓器[J]. 趙彪,宋強(qiáng),劉文華,劉國(guó)偉,趙宇明,姚森敬. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(25)
[3]多繞組高頻變壓器隔離式多電平變換器研究[J]. 顧春陽(yáng),李永東,鄭澤東,高志剛. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng):基本概念與研究框架[J]. 董朝陽(yáng),趙俊華,文福拴,薛禹勝. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(15)
[5]未來(lái)能量互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備——固態(tài)變壓器[J]. 劉寶龍,查亞兵. 國(guó)防科技. 2014(03)
[6]能源互聯(lián)網(wǎng)與能源路由器[J]. 曹軍威,孟坤,王繼業(yè),楊明博,陳震,李文焯,林闖. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2014(06)
[7]能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 查亞兵,張濤,黃卓,張彥,劉寶龍,黃生俊. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2014(06)
[8]智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,曾嶸. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(25)
[9]混合式三電平中點(diǎn)電位平衡控制策略[J]. 周京華,賈斌,章小衛(wèi),陳亞愛(ài). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
[10]基于高頻變壓器的背靠背級(jí)聯(lián)H橋型變換器[J]. 高志剛,冬雷,李永東,鄭澤東. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(06)
本文編號(hào):2903117
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