諧振式模塊化高變比直流變換器研究
發(fā)布時間:2020-12-16 13:31
直流變換器是直流輸配電系統(tǒng)的重要組成部分,隨著直流輸配電系統(tǒng)電壓等級的不斷提升,高電壓變比的直流變換器已然成為了當今的研究熱點之一。在這一背景下,本文研究了一種新型的諧振式模塊化高變比直流變換器(resonant modular high-ratio DC converter,RMHRDC)。RMHRDC采用了模塊化結構,其主電路由半橋子模塊(half-bridge sub-module,HBSM)構成的閥組、諧振電感、并聯輸出電感以及整流橋組成。采用HBSM級聯結構的RMHRDC具備了良好的可擴展性,通過合理控制HBSM投入和切除的數量可使變換器實現高電壓變比、多電壓變比的目標,同時使子模塊電容電壓具有自均衡能力。由于引入了諧振工作原理,RMHRDC具備軟開關的特性,進而降低了系統(tǒng)開關損耗。接著,本文研究了 RMHRDC的工作原理。重點對RMHRDC的電壓變比、子模塊電容電壓以及電路內部交直流能量的轉換規(guī)律開展詳細研究,并對RMHRDC的高電壓變比、子模塊電容電壓自均衡能力以及軟開關特性等進行了仿真驗證。其次,本文研究了 RMHRDC的系統(tǒng)主電路參數和損耗的計算方法,分析了寄生參數對...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]多端直流輸電與直流電網技術[J]. 申艷紅,龐科偉,黃浩然. 電子技術與軟件工程. 2018(05)
[2]抽蓄電站和經多端柔性直流電網接入的大規(guī)模新能源間的協(xié)調互補優(yōu)化控制方案[J]. 李文鋒,張健,卜廣全,王暉,趙兵. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(23)
[3]應用于直流電網的直接耦合式直流變壓器[J]. 游洪程,蔡旭. 中國電機工程學報. 2017(09)
[4]具有頻率實時鏡像和自主電網同步能力的風場–柔直系統(tǒng)控制方法[J]. 楊仁炘,張琛,蔡旭. 中國電機工程學報. 2017(02)
[5]一種模塊化多電平DC/DC變換器的基頻調制策略[J]. 王新穎,湯廣福,陳宇,魏曉光,肖湘寧,丁驍. 中國電機工程學報. 2016(07)
[6]隔離型MMC直流變壓器的電流源運行[J]. 孫長江,張建文,蔡旭,施剛. 中國電機工程學報. 2016(07)
[7]用于超級電容儲能系統(tǒng)的三電平雙向直流變換器及其控制[J]. 胡斌,楊中平,黃先進,史京金,趙煒. 電工技術學報. 2015(08)
[8]用于直流電網的高壓大容量DC/DC變換器拓撲研究[J]. 魏曉光,王新穎,高沖,張升. 中國電機工程學報. 2014(S1)
[9]新型模塊化高壓大功率DC-DC變換器[J]. 趙成勇,李路遙,翟曉萌,黃曉明,陸翌,裘鵬. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(04)
[10]光伏電站經VSC-HVDC并網拓撲及其控制策略[J]. 趙偉然,李光輝,何國慶,石文輝,徐青山. 電網技術. 2012(11)
碩士論文
[1]基于潮流優(yōu)化的多端直流輸電系統(tǒng)建模與控制[D]. 董輝.華東交通大學 2018
[2]多端柔性直流輸電系統(tǒng)的建模與電磁暫態(tài)仿真研究[D]. 何敏.山東大學 2018
[3]MMC-HVDC輸電系統(tǒng)直流側故障分析和保護技術研究[D]. 陳博偉.北京交通大學 2018
[4]基于三電平DC-DC變換器的風儲雙極性直流微電網運行控制策略研究[D]. 陳宇豪.太原理工大學 2017
[5]國際電網輸電技術發(fā)展趨勢及應用研究[D]. 許飛宇.華北電力大學(北京) 2017
[6]LLC諧振式雙向全橋DC/DC變換器的研究[D]. 田凱哲.燕山大學 2016
[7]柔直中混合型模塊化多電平變流器的調制方式和故障隔離[D]. 練睿.重慶大學 2016
[8]模塊組合多電平變換器電容均壓控制系統(tǒng)研究[D]. 王慶振.上海工程技術大學 2016
[9]非隔離型模塊化多電平DC/DC變換器[D]. 游洪程.華中科技大學 2015
[10]電感線圈分布電容及交變磁場中其電感的研究[D]. 陳龍.南京師范大學 2014
本文編號:2920246
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-丨多端的VSC-HVDC示意圖??
??II?/?vw-^??圖1-2晶閘管諧振型直流變換器??Figure?1-2?Thyristor?based?resonant?DC/DC?converter??TBRDC具備以下優(yōu)點[12_l4]:?(1)利用了諧振升壓的原理避免了變壓器的使用,??有助于減少能量損耗。(2)由于晶閘管具有耐高壓的特點,此拓撲結構可應用于高??壓大功率的場合。(3)由于變換器中諧振的存在,可使該電路在斷續(xù)的模式運行過??程中實現開關器件零電流的關斷,有效地減少了開關損耗。??雖然TBRDC可工作在軟幵關狀態(tài)下,但此時其輸入和輸出波形較差,因此需??要較大的濾波單元,這樣將增加變換器的成本和占地面積。其次所用的調頻控制??技術對濾波器設計提出更高要求。同時由于諧振電容的緣故,高低壓側絕緣等級??相同
h?S2jy?s6jrJ?sjrt?u??圖1-3雙向全橋LLC諧振型電路??Figure?1-3?Bidirectional?full-bridge?LLC?resonant?converter??雙向全橋LLC諧振型變換器是在雙向全橋電路的基礎上加入了?LLC諧振電??路,如圖1-3所示。加入諧振后的電路具有如下優(yōu)點[16_19]:?(1)雙向全橋LLC諧振??型變換器能夠實現全負載范圍內開關管的零電壓開通;(2)雙向全橋LLC諧振型??變換器在輸入電壓范圍較寬的情況下具有良好的工作特性;(3)雙向全橋LLC諧??振型變換器具有效率高、功率密度大、電氣隔離且電磁干擾低等優(yōu)點。但是,當??雙向全橋LLC諧振型變換器工作在低頻時,電感的設計將增加變換器的體積。同??時,當雙向全橋LLC諧振型變換器應用于大功率場合時,由于LLC串聯諧振的緣??3??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多端直流輸電與直流電網技術[J]. 申艷紅,龐科偉,黃浩然. 電子技術與軟件工程. 2018(05)
[2]抽蓄電站和經多端柔性直流電網接入的大規(guī)模新能源間的協(xié)調互補優(yōu)化控制方案[J]. 李文鋒,張健,卜廣全,王暉,趙兵. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(23)
[3]應用于直流電網的直接耦合式直流變壓器[J]. 游洪程,蔡旭. 中國電機工程學報. 2017(09)
[4]具有頻率實時鏡像和自主電網同步能力的風場–柔直系統(tǒng)控制方法[J]. 楊仁炘,張琛,蔡旭. 中國電機工程學報. 2017(02)
[5]一種模塊化多電平DC/DC變換器的基頻調制策略[J]. 王新穎,湯廣福,陳宇,魏曉光,肖湘寧,丁驍. 中國電機工程學報. 2016(07)
[6]隔離型MMC直流變壓器的電流源運行[J]. 孫長江,張建文,蔡旭,施剛. 中國電機工程學報. 2016(07)
[7]用于超級電容儲能系統(tǒng)的三電平雙向直流變換器及其控制[J]. 胡斌,楊中平,黃先進,史京金,趙煒. 電工技術學報. 2015(08)
[8]用于直流電網的高壓大容量DC/DC變換器拓撲研究[J]. 魏曉光,王新穎,高沖,張升. 中國電機工程學報. 2014(S1)
[9]新型模塊化高壓大功率DC-DC變換器[J]. 趙成勇,李路遙,翟曉萌,黃曉明,陸翌,裘鵬. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(04)
[10]光伏電站經VSC-HVDC并網拓撲及其控制策略[J]. 趙偉然,李光輝,何國慶,石文輝,徐青山. 電網技術. 2012(11)
碩士論文
[1]基于潮流優(yōu)化的多端直流輸電系統(tǒng)建模與控制[D]. 董輝.華東交通大學 2018
[2]多端柔性直流輸電系統(tǒng)的建模與電磁暫態(tài)仿真研究[D]. 何敏.山東大學 2018
[3]MMC-HVDC輸電系統(tǒng)直流側故障分析和保護技術研究[D]. 陳博偉.北京交通大學 2018
[4]基于三電平DC-DC變換器的風儲雙極性直流微電網運行控制策略研究[D]. 陳宇豪.太原理工大學 2017
[5]國際電網輸電技術發(fā)展趨勢及應用研究[D]. 許飛宇.華北電力大學(北京) 2017
[6]LLC諧振式雙向全橋DC/DC變換器的研究[D]. 田凱哲.燕山大學 2016
[7]柔直中混合型模塊化多電平變流器的調制方式和故障隔離[D]. 練睿.重慶大學 2016
[8]模塊組合多電平變換器電容均壓控制系統(tǒng)研究[D]. 王慶振.上海工程技術大學 2016
[9]非隔離型模塊化多電平DC/DC變換器[D]. 游洪程.華中科技大學 2015
[10]電感線圈分布電容及交變磁場中其電感的研究[D]. 陳龍.南京師范大學 2014
本文編號:2920246
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