基于MPR的大功率充電站諧波治理的研究
發(fā)布時間:2020-12-29 01:40
近年來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,電動汽車以其無污染和零排放的優(yōu)勢得到政府的大力推廣。電動汽車充電過程中非線性元件產(chǎn)生的諧波對汽車、電網(wǎng)造成的負(fù)面影響成為阻礙電動汽車推廣的重要因素,電動汽車大功率直流充電站的諧波治理問題成為當(dāng)今重要研究課題。充電站的諧波是由充電過程中整流環(huán)節(jié)的一些非線性元件造成。所以本課題對充電站的整流環(huán)節(jié)進行了研究,設(shè)計多脈波整流電路(Multi-pulse Rectifier,簡稱MPR)應(yīng)用于充電機中,解決了在以往治理充電站諧波問題時造成的器件電路復(fù)雜、成本高、控制方法難度增加的難題,經(jīng)仿真和實驗驗證,諧波治理效果明顯,輸入電流的THD值降低至1.46%。并將整流電路中的移相變壓器自主設(shè)計為之字形自耦變壓器,通過變壓器的繞組結(jié)構(gòu)和電壓向量來確定變壓器的變比,達(dá)到提高功率密度和減小整流電路體積的目的。首先,本文闡述了充電機的諧波電流特性和常見的12脈波整流電路的工作原理,并且根據(jù)其產(chǎn)生的問題,選擇在直流環(huán)節(jié)加入Boost變換器,消除了高次諧波的含量。其次,分析充電站的結(jié)構(gòu)和充電站內(nèi)充電機的結(jié)構(gòu),利用概率統(tǒng)計的方法對充電機的諧波電流進行估算,同時對充電...
【文章來源】:曲阜師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Boost電路的工作波形
第3章充電站用12脈波整流器濾波的結(jié)構(gòu)設(shè)計27++++++++=)2611,267[1)267,265[0)26,26[1)26,26[0a1kktkktkktkktS(3.28)=====65263232a1c2a1b2a1a2a1c1a1b1SSSSSSSSSS(3.29)根據(jù)公式(3.28)和(3.29)開關(guān)函數(shù)一共有12種情況,而當(dāng):a1a2b1b21110SSSS====(3.30)代入公式(3.26),此時直流側(cè)電感電流L1i和L2i的分母為0,電感電流為無窮大,造成電感電流斷續(xù)。如圖3-8所示,此時可以保證交流側(cè)輸入電流為正弦波。圖3-8電感電流波形圖但是,由公式(3.26)可知,直流側(cè)的電感電流L1i和L2i為無窮大時,輸入電流ai也為無窮大,如圖3-9所示:
第3章充電站用12脈波整流器濾波的結(jié)構(gòu)設(shè)計28圖3-9a相輸入電流而且圖3-9的波形不連續(xù)也很難實現(xiàn),此時a相的輸入電流的波形是一個周期為2π幅值為1的不連續(xù)的正弦波。所以通過控制IGBT的占空比D將電感電流調(diào)制成滿足如圖3-10所示的周期為π/3、幅值為1的連續(xù)的三角波。圖3-10電感電流理論波形圖此時a相的輸入電流的理論波形如圖3-11所示。此時a相的輸入電流的波形接近一個周期為2π幅值為1的連續(xù)的正弦波。圖3-11a相輸入電流理論波形圖控制策略采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)控制策略,同時內(nèi)環(huán)電流控制采用滯環(huán)電流控
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動汽車直流充電樁的自動測試系統(tǒng)[J]. 馬華平. 集成電路應(yīng)用. 2020(01)
[2]電動汽車充電站的仿真建模與諧波分析[J]. 李想,李曉飛,盧碧玉,黃濤,汪舜羽. 電氣傳動. 2019(11)
[3]基于充電方式的充電站多源諧波特性分析[J]. 陳奎,馬子龍,沈興來,藺華. 智慧電力. 2019(09)
[4]電動汽車充電站諧振現(xiàn)象及其分析[J]. 李斌,張元星,謝呵呵,尹忠東,劉秀蘭,朱潔. 電測與儀表. 2019(16)
[5]充電樁諧波分析與仿真[J]. 葛笑寒. 順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2019(02)
[6]電動汽車充電站諧波特性分析與APF應(yīng)用研究[J]. 陳忠華,俞容江,王育飛,徐強,高振宇,薛花. 電力學(xué)報. 2019(02)
[7]電動汽車充電設(shè)施的現(xiàn)狀與問題分析[J]. 伍福平,王小軍,袁泉,王皓,劉玥瑋. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(32)
[8]中國重點城市群的霧霾污染、環(huán)境規(guī)制與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展[J]. 童紀(jì)新,王青青. 管理現(xiàn)代化. 2018(06)
[9]我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉影. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(23)
[10]兩電平三相逆變器過調(diào)制方法研究[J]. 林青. 工業(yè)控制計算機. 2018(08)
博士論文
[1]基于電流預(yù)測控制的多脈波變拓?fù)湎嗫卣髌餮芯縖D]. 張達(dá)敏.浙江大學(xué) 2013
[2]多相整流變壓器輸出電壓不平衡及其影響的研究[D]. 高蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]12脈波整流器諧波抑制方法研究[D]. 王威.廈門理工學(xué)院 2019
[2]應(yīng)用于大功率充電樁的VIENNA整流器VSM控制研究[D]. 馬艷軍.華北電力大學(xué) 2019
[3]基于三角—多邊形移相自耦變壓器的多脈波整流系統(tǒng)的研究[D]. 郝春玲.蘭州交通大學(xué) 2017
[4]級聯(lián)多電平逆變器電壓平衡策略研究[D]. 張博祥.河南理工大學(xué) 2017
[5]三相電壓型高功率因數(shù)整流器的研究[D]. 李新.遼寧科技大學(xué) 2017
[6]基于之字形移相自耦變壓器的多脈波整流系統(tǒng)的研究[D]. 邱浩.蘭州交通大學(xué) 2016
[7]18脈波不控整流外加輔助電路諧波抑制方法研究[D]. 李舟生.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]一種多電平注入式電流源型變換器的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫倩倩.北京交通大學(xué) 2015
[9]三相電壓型PWM整流器控制技術(shù)的研究[D]. 王旭.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[10]電動汽車充電機(站)諧波問題的研究[D]. 黃少芳.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2944754
【文章來源】:曲阜師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Boost電路的工作波形
第3章充電站用12脈波整流器濾波的結(jié)構(gòu)設(shè)計27++++++++=)2611,267[1)267,265[0)26,26[1)26,26[0a1kktkktkktkktS(3.28)=====65263232a1c2a1b2a1a2a1c1a1b1SSSSSSSSSS(3.29)根據(jù)公式(3.28)和(3.29)開關(guān)函數(shù)一共有12種情況,而當(dāng):a1a2b1b21110SSSS====(3.30)代入公式(3.26),此時直流側(cè)電感電流L1i和L2i的分母為0,電感電流為無窮大,造成電感電流斷續(xù)。如圖3-8所示,此時可以保證交流側(cè)輸入電流為正弦波。圖3-8電感電流波形圖但是,由公式(3.26)可知,直流側(cè)的電感電流L1i和L2i為無窮大時,輸入電流ai也為無窮大,如圖3-9所示:
第3章充電站用12脈波整流器濾波的結(jié)構(gòu)設(shè)計28圖3-9a相輸入電流而且圖3-9的波形不連續(xù)也很難實現(xiàn),此時a相的輸入電流的波形是一個周期為2π幅值為1的不連續(xù)的正弦波。所以通過控制IGBT的占空比D將電感電流調(diào)制成滿足如圖3-10所示的周期為π/3、幅值為1的連續(xù)的三角波。圖3-10電感電流理論波形圖此時a相的輸入電流的理論波形如圖3-11所示。此時a相的輸入電流的波形接近一個周期為2π幅值為1的連續(xù)的正弦波。圖3-11a相輸入電流理論波形圖控制策略采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)控制策略,同時內(nèi)環(huán)電流控制采用滯環(huán)電流控
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動汽車直流充電樁的自動測試系統(tǒng)[J]. 馬華平. 集成電路應(yīng)用. 2020(01)
[2]電動汽車充電站的仿真建模與諧波分析[J]. 李想,李曉飛,盧碧玉,黃濤,汪舜羽. 電氣傳動. 2019(11)
[3]基于充電方式的充電站多源諧波特性分析[J]. 陳奎,馬子龍,沈興來,藺華. 智慧電力. 2019(09)
[4]電動汽車充電站諧振現(xiàn)象及其分析[J]. 李斌,張元星,謝呵呵,尹忠東,劉秀蘭,朱潔. 電測與儀表. 2019(16)
[5]充電樁諧波分析與仿真[J]. 葛笑寒. 順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2019(02)
[6]電動汽車充電站諧波特性分析與APF應(yīng)用研究[J]. 陳忠華,俞容江,王育飛,徐強,高振宇,薛花. 電力學(xué)報. 2019(02)
[7]電動汽車充電設(shè)施的現(xiàn)狀與問題分析[J]. 伍福平,王小軍,袁泉,王皓,劉玥瑋. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(32)
[8]中國重點城市群的霧霾污染、環(huán)境規(guī)制與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展[J]. 童紀(jì)新,王青青. 管理現(xiàn)代化. 2018(06)
[9]我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉影. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(23)
[10]兩電平三相逆變器過調(diào)制方法研究[J]. 林青. 工業(yè)控制計算機. 2018(08)
博士論文
[1]基于電流預(yù)測控制的多脈波變拓?fù)湎嗫卣髌餮芯縖D]. 張達(dá)敏.浙江大學(xué) 2013
[2]多相整流變壓器輸出電壓不平衡及其影響的研究[D]. 高蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]12脈波整流器諧波抑制方法研究[D]. 王威.廈門理工學(xué)院 2019
[2]應(yīng)用于大功率充電樁的VIENNA整流器VSM控制研究[D]. 馬艷軍.華北電力大學(xué) 2019
[3]基于三角—多邊形移相自耦變壓器的多脈波整流系統(tǒng)的研究[D]. 郝春玲.蘭州交通大學(xué) 2017
[4]級聯(lián)多電平逆變器電壓平衡策略研究[D]. 張博祥.河南理工大學(xué) 2017
[5]三相電壓型高功率因數(shù)整流器的研究[D]. 李新.遼寧科技大學(xué) 2017
[6]基于之字形移相自耦變壓器的多脈波整流系統(tǒng)的研究[D]. 邱浩.蘭州交通大學(xué) 2016
[7]18脈波不控整流外加輔助電路諧波抑制方法研究[D]. 李舟生.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]一種多電平注入式電流源型變換器的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫倩倩.北京交通大學(xué) 2015
[9]三相電壓型PWM整流器控制技術(shù)的研究[D]. 王旭.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[10]電動汽車充電機(站)諧波問題的研究[D]. 黃少芳.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2944754
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