適用于直流電力電子變壓器的三電平DC/DC功率模塊及控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 05:54
在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)當(dāng)中,不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)之間使用工頻變壓器進(jìn)行連接。但工頻變壓器無(wú)法對(duì)電壓電流進(jìn)行主動(dòng)控制,難以滿足未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展需求。電子電力變壓器(Power electronic transformer,PET)是一種將電力電子技術(shù)與電磁耦合技術(shù)相結(jié)合的新型變壓器,具備電壓電流的高度可控性。可以預(yù)見(jiàn),PET技術(shù)將成為未來(lái)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。為了承擔(dān)高壓和大功率,電力電子變壓器常采用模塊化的結(jié)構(gòu),DC/DC功率模塊作為電力電子變壓器的基本單元將決定整機(jī)的性能。本文主要針對(duì)單個(gè)DC/DC功率模塊進(jìn)行研究,文中包含:功率模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功率正傳時(shí)的調(diào)制策略研究、功率反傳時(shí)開(kāi)關(guān)管均壓控制策略研究以及具有雙極直流輸出能力的功率模塊研究。本文首先分析了中點(diǎn)鉗位型三電平拓?fù)洌∟eutral point clamped,NPC)直流側(cè)耐壓高、調(diào)制靈活的特點(diǎn),指出其作為DC/DC功率模塊高壓側(cè)電路拓?fù)涞膬?yōu)勢(shì),進(jìn)而提出了三電平DC/DC功率模塊的電路拓?fù)洹1疚姆治隽嗽撏負(fù)湓诠β收齻鲿r(shí)高壓側(cè)電路所有開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)情況并提出了一種全ZVZCS的軟開(kāi)關(guān)調(diào)制策略,同時(shí)通過(guò)對(duì)變壓器勵(lì)磁電感取值的特殊...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 電力電子變壓器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電力電子變壓器電路拓?fù)?br> 1.2.2 電力電子變壓器DC/DC功率模塊
1.2.3 雙極直流輸出的DC/DC拓?fù)?br> 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 三電平DC/DC功率模塊電路設(shè)計(jì)及調(diào)制策略研究
2.1 引言
2.2 三電平DC/DC功率模塊電路設(shè)計(jì)
2.3 全ZVZCS調(diào)制策略
2.3.1 全ZVZCS調(diào)制策略的開(kāi)關(guān)過(guò)程分析
2.3.2 變壓器勵(lì)磁電感設(shè)計(jì)
2.4 功率正傳時(shí)全ZVZCS調(diào)制策略的仿真驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第3章 三電平DC/DC功率模塊內(nèi)部均壓控制策略
3.1 引言
3.2 功率反傳時(shí)功率模塊均壓?jiǎn)栴}的成因分析
3.3 均壓控制策略
3.3.1 無(wú)源均壓策略
3.3.2 有源均壓策略
3.4 功率反傳時(shí)的仿真驗(yàn)證
3.4.1 功率反傳時(shí)開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)與不均壓?jiǎn)栴}
3.4.2 無(wú)源均壓與有源均壓策略的仿真驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 電力電子變壓器DC/DC功率模塊構(gòu)建雙極直流輸出方案研究
4.1 引言
4.2 具有雙極直流電壓輸出能力的電力電子變壓器拓?fù)?br> 4.2.1 雙極電壓平衡原理
4.2.2 雙極電壓平衡拓?fù)潆娏鲬?yīng)力分析
4.2.3 雙極直流輸出電路的建模以及電壓平衡控制
4.3 雙極電壓平衡拓?fù)潆娐贩抡?br> 4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 三電平DC/DC功率模塊實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與控制器架構(gòu)
5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.2 控制器框架
5.3 開(kāi)關(guān)管軟開(kāi)關(guān)以及均壓控制策略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 功率正傳時(shí)全ZVZCS調(diào)制策略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.2 功率反傳時(shí)軟開(kāi)關(guān)以及均壓控制策略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 具有雙極直流電壓輸出能力的DC/DC拓?fù)涞膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3108991
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 電力電子變壓器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電力電子變壓器電路拓?fù)?br> 1.2.2 電力電子變壓器DC/DC功率模塊
1.2.3 雙極直流輸出的DC/DC拓?fù)?br> 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 三電平DC/DC功率模塊電路設(shè)計(jì)及調(diào)制策略研究
2.1 引言
2.2 三電平DC/DC功率模塊電路設(shè)計(jì)
2.3 全ZVZCS調(diào)制策略
2.3.1 全ZVZCS調(diào)制策略的開(kāi)關(guān)過(guò)程分析
2.3.2 變壓器勵(lì)磁電感設(shè)計(jì)
2.4 功率正傳時(shí)全ZVZCS調(diào)制策略的仿真驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第3章 三電平DC/DC功率模塊內(nèi)部均壓控制策略
3.1 引言
3.2 功率反傳時(shí)功率模塊均壓?jiǎn)栴}的成因分析
3.3 均壓控制策略
3.3.1 無(wú)源均壓策略
3.3.2 有源均壓策略
3.4 功率反傳時(shí)的仿真驗(yàn)證
3.4.1 功率反傳時(shí)開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)與不均壓?jiǎn)栴}
3.4.2 無(wú)源均壓與有源均壓策略的仿真驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第4章 電力電子變壓器DC/DC功率模塊構(gòu)建雙極直流輸出方案研究
4.1 引言
4.2 具有雙極直流電壓輸出能力的電力電子變壓器拓?fù)?br> 4.2.1 雙極電壓平衡原理
4.2.2 雙極電壓平衡拓?fù)潆娏鲬?yīng)力分析
4.2.3 雙極直流輸出電路的建模以及電壓平衡控制
4.3 雙極電壓平衡拓?fù)潆娐贩抡?br> 4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 三電平DC/DC功率模塊實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與控制器架構(gòu)
5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.2 控制器框架
5.3 開(kāi)關(guān)管軟開(kāi)關(guān)以及均壓控制策略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 功率正傳時(shí)全ZVZCS調(diào)制策略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.2 功率反傳時(shí)軟開(kāi)關(guān)以及均壓控制策略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 具有雙極直流電壓輸出能力的DC/DC拓?fù)涞膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3108991
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