電池儲能型模塊化多電平變換器(MMC-BESS)容錯運(yùn)行研究
發(fā)布時間:2021-04-19 20:08
電池儲能系統(tǒng)能夠削峰填谷、平滑新能源功率波動、提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性;其中功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)是電池儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)進(jìn)行功率交換的關(guān)鍵組成部分。當(dāng)將模塊化多電平變換器應(yīng)用于PCS組成電池儲能型模塊化多電平變換器(MMC-BE SS)時,其具有結(jié)構(gòu)模塊化、電池分布式化等特點(diǎn)。為提升MMC-BESS可靠性,利用其模塊化特性對其子模塊容錯運(yùn)行和子模塊電池側(cè)容錯運(yùn)行進(jìn)行研究。基于MMC-BESS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理分析,得到其直流側(cè)等效模型和交流側(cè)等效模型;介紹了載波移相調(diào)制策略及其在子模塊熱備用下的實(shí)現(xiàn)方法;對功率、子模塊電容電壓、環(huán)流和電池荷電狀態(tài)(SOC)均衡等控制策略進(jìn)行分析,并搭建仿真模型對相關(guān)調(diào)制和控制策略進(jìn)行驗(yàn)證。針對MMC-BESS子模塊容錯運(yùn)行,采用開關(guān)函數(shù)模型對其機(jī)理進(jìn)行分析,得出當(dāng)上、下橋臂的子模塊故障率不同時,會導(dǎo)致基頻環(huán)流的產(chǎn)生;且基頻環(huán)流的有功分量與上、下橋臂子模塊故障率差值相關(guān)。為了保證系統(tǒng)在子模塊容錯運(yùn)行時外特性不變,本文提出通過對基頻環(huán)流的給定值進(jìn)行調(diào)整實(shí)現(xiàn)控制基頻環(huán)流在MMC-BESS三相內(nèi)部流動的控制策略;由于子模塊容錯運(yùn)行時各橋臂子模塊數(shù)量不再一致,在此對原...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 MMC-BESS工作原理及控制
2.1 MMC-BESS基本原理
2.2 MMC-BESS調(diào)制與控制策略
2.3 仿真結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
3 MMC-BESS子模塊容錯運(yùn)行研究
3.1 子模塊容錯運(yùn)行特性研究
3.2 子模塊容錯運(yùn)行控制策略研究
3.3 子模塊容錯運(yùn)行應(yīng)力研究
3.4 仿真結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 MMC-BESS子模塊電池側(cè)容錯能力研究
4.1 子模塊電池側(cè)故障方式
4.2 電池側(cè)對稱故障時的容錯能力研究
4.3 電池側(cè)不對稱故障時的容錯能力研究
4.4 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 實(shí)驗(yàn)平臺介紹
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文和參與科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國“三北”地區(qū)棄風(fēng)棄光原因分析[J]. 范高鋒,張楠,梁志鋒,王靖然. 華北電力技術(shù). 2016(12)
[2]模塊化多電平變換器上、下橋臂不對稱運(yùn)行環(huán)流重復(fù)控制[J]. 李凱,趙爭鳴,袁立強(qiáng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
[3]考慮內(nèi)部動態(tài)特性的模塊化多電平換流器小信號模型[J]. 李探,Aniruddha M.Gole,趙成勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]交直流混合微網(wǎng)中雙向接口變換器控制綜述[J]. 王曉聲,孫凱,李運(yùn)帷. 電源學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]模塊化多電平變換器模型及穩(wěn)態(tài)特性研究[J]. 彭浩,鄧焰,王瑩,王昆,何湘寧,趙榮祥. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]模塊化多電平換流器的容錯控制策略[J]. 江麗麗,馬文忠,李林歡,孫添添,王樹坤. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(09)
[7]MMC-HVDC換流器阻抗頻率特性分析[J]. 薛英林,徐政,張哲任,唐庚,許烽. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(24)
[8]模塊化多電平換流器子模塊故障冗余容錯控制策略[J]. 胡鵬飛,江道灼,周月賓,林志勇,梁一橋,郭捷. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(15)
[9]智能電網(wǎng)中儲能技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃及其效益評估方法綜述[J]. 王承民,孫偉卿,衣濤,顏志敏,張焰. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[10]大規(guī)模儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景分析[J]. 國家電網(wǎng)公司"電網(wǎng)新技術(shù)前景研究"項(xiàng)目咨詢組,王松岑,來小康,程時杰. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(01)
博士論文
[1]應(yīng)用于電池儲能系統(tǒng)中的AC/DC矩陣變換器研究[D]. 馮波.華中科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]模塊化多電平變換器的控制策略研究[D]. 張明.浙江大學(xué) 2014
本文編號:3148224
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 MMC-BESS工作原理及控制
2.1 MMC-BESS基本原理
2.2 MMC-BESS調(diào)制與控制策略
2.3 仿真結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
3 MMC-BESS子模塊容錯運(yùn)行研究
3.1 子模塊容錯運(yùn)行特性研究
3.2 子模塊容錯運(yùn)行控制策略研究
3.3 子模塊容錯運(yùn)行應(yīng)力研究
3.4 仿真結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 MMC-BESS子模塊電池側(cè)容錯能力研究
4.1 子模塊電池側(cè)故障方式
4.2 電池側(cè)對稱故障時的容錯能力研究
4.3 電池側(cè)不對稱故障時的容錯能力研究
4.4 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 實(shí)驗(yàn)平臺介紹
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文和參與科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國“三北”地區(qū)棄風(fēng)棄光原因分析[J]. 范高鋒,張楠,梁志鋒,王靖然. 華北電力技術(shù). 2016(12)
[2]模塊化多電平變換器上、下橋臂不對稱運(yùn)行環(huán)流重復(fù)控制[J]. 李凱,趙爭鳴,袁立強(qiáng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
[3]考慮內(nèi)部動態(tài)特性的模塊化多電平換流器小信號模型[J]. 李探,Aniruddha M.Gole,趙成勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]交直流混合微網(wǎng)中雙向接口變換器控制綜述[J]. 王曉聲,孫凱,李運(yùn)帷. 電源學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]模塊化多電平變換器模型及穩(wěn)態(tài)特性研究[J]. 彭浩,鄧焰,王瑩,王昆,何湘寧,趙榮祥. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]模塊化多電平換流器的容錯控制策略[J]. 江麗麗,馬文忠,李林歡,孫添添,王樹坤. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(09)
[7]MMC-HVDC換流器阻抗頻率特性分析[J]. 薛英林,徐政,張哲任,唐庚,許烽. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(24)
[8]模塊化多電平換流器子模塊故障冗余容錯控制策略[J]. 胡鵬飛,江道灼,周月賓,林志勇,梁一橋,郭捷. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(15)
[9]智能電網(wǎng)中儲能技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃及其效益評估方法綜述[J]. 王承民,孫偉卿,衣濤,顏志敏,張焰. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[10]大規(guī)模儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景分析[J]. 國家電網(wǎng)公司"電網(wǎng)新技術(shù)前景研究"項(xiàng)目咨詢組,王松岑,來小康,程時杰. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(01)
博士論文
[1]應(yīng)用于電池儲能系統(tǒng)中的AC/DC矩陣變換器研究[D]. 馮波.華中科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]模塊化多電平變換器的控制策略研究[D]. 張明.浙江大學(xué) 2014
本文編號:3148224
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