能源互聯(lián)網(wǎng)作為未來能源交互的理想模型,能夠很好地適應分布式能源與儲能設備的大規(guī)模接入,以電能為主體,具有分布式、信息化、智能化等特點。電能路由器作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的核心設備,承擔著各“源—網(wǎng)—儲—荷”互聯(lián)、電能質(zhì)量監(jiān)控、電能智能調(diào)度、故障維護與管理等多項功能,是能量與信息的綜合體。近年來,電能路由器在學術界與工業(yè)界均受到了廣泛關注,研究人員從不同角度對其進行了詮釋,如功能定義、硬件設計、算法設計等。論文借鑒互聯(lián)網(wǎng)分層設計的成功經(jīng)驗,采用自下而上的方法將電能路由器的設計分為三層。在物理層實現(xiàn)能量流與信息流的深度融合和統(tǒng)一;在鏈路層完成數(shù)據(jù)的封裝與可靠傳輸,并對內(nèi)部功率流進行分配和管理;在網(wǎng)絡層讓信息流服務于能量流,并最終實現(xiàn)電能局域網(wǎng)中靈活、高效、智能的能量調(diào)度。論文從電能路由器的兩大核心技術——通信技術與電力電子技術入手,以全新的視角解構了電力電子變換器,首次提出其與通信系統(tǒng)的相似性和統(tǒng)一性,并在此基礎上,提出了基于電力電子變換器的能量——信息一體化技術。論文研究了該技術的具體實施方法,并提出了優(yōu)化調(diào)制原理和方法,從而完成了電能路由器物理層設計。在鏈路層,論文對數(shù)據(jù)幀結構進行了定義,實現(xiàn)... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電能路由器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)與電能局域網(wǎng)概述
        1.2.2 電能路由器研究現(xiàn)狀
    1.3 從互聯(lián)網(wǎng)視角分層設計電能路由器
        1.3.1 物理層
        1.3.2 鏈路層
        1.3.3 網(wǎng)絡層
    1.4 電能路由器的能量——信息一體化
        1.4.1 概述
        1.4.2 可行性分析
    1.5 論文研究內(nèi)容
第2章 能量——信息一體化基本理論
    2.1 通信技術與電力電子技術概述
    2.2 從通信視角解構電力電子變換器
        2.2.1 通信系統(tǒng)概述
        2.2.2 電力電子變換器的解構
    2.3 調(diào)制與解調(diào)技術
        2.3.1 分類
        2.3.2 PWM調(diào)制
        2.3.3 電力電子變換器中的PWM調(diào)制
    2.4 能量——信息一體化的研究思路
        2.4.1 功率/數(shù)據(jù)單載波調(diào)制
        2.4.2 功率/數(shù)據(jù)雙載波調(diào)制
        2.4.3 兩種方法比較
    2.5 本章小結
第3章 電力電子變換器的能量——信息一體化方法
    3.1 功率/數(shù)據(jù)單載波調(diào)制
        3.1.1 調(diào)制方法
        3.1.2 仿真驗證
    3.2 功率/數(shù)據(jù)雙載波調(diào)制
        3.2.1 調(diào)制方法
        3.2.2 仿真驗證
    3.3 數(shù)據(jù)解調(diào)
        3.3.1 原理
        3.3.2 硬件電路
        3.3.3 實驗驗證
    3.4 調(diào)制技術優(yōu)化
        3.4.1 直序擴頻調(diào)制(DSSS)
        3.4.2 正交頻分復用(OFDM)
    3.5 本章小結
第4章 電能路由器的物理層設計
    4.1 電能路由器應用場景分析
        4.1.1 電能局域網(wǎng)結構
        4.1.2 電能路由器設計要求
    4.2 電能路由器物理層設計
        4.2.1 功率設計
        4.2.2 通信設計
    4.3 物理層的能量——信息一體化
        4.3.1 內(nèi)部通信
        4.3.2 外部通信
    4.4 鏈路層設計
    4.5 實驗驗證
        4.5.1 樣機結構
        4.5.2 內(nèi)部能量/信息一體化實驗驗證
        4.5.3 外部能量/信息一體化實驗驗證
    4.6 本章小結
第5章 電能路由器的網(wǎng)絡層設計
    5.1 從互聯(lián)網(wǎng)視角解構電能路由器
        5.1.1 體系結構
        5.1.2 傳輸模式
        5.1.3 轉發(fā)結構
        5.1.4 路由算法
    5.2 帶權重的電能路由算法
        5.2.1 電能傳輸?shù)拇鷥r
        5.2.2 電能路由表
        5.2.3 電能路由算法
    5.3 電能路由算法優(yōu)化
        5.3.1 輕負載情況下的優(yōu)化
        5.3.2 重負載情況下的優(yōu)化
        5.3.3 其他影響因素
    5.4 仿真與實驗
        5.4.1 案例分析與仿真
        5.4.2 實驗驗證
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文和申請的專利


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]電動汽車光伏充電樁系統(tǒng)研究與設計[D]. 張勇敢.廣西師范大學 2018
[3]基于USB3.0接口的FPGA圖像采集系統(tǒng)設計[D]. 趙成成.長春理工大學 2018
[4]基于BLE的IPv6協(xié)議棧設計與實現(xiàn)[D]. 李偉航.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[5]能源路由器能量信息一體化接口設計與實現(xiàn)[D]. 石亞鋒.電子科技大學 2018
[6]基于能源互聯(lián)網(wǎng)的分布式能源發(fā)展模式研究[D]. 王偉家.華北電力大學 2018
[7]軟件定義能源互聯(lián)網(wǎng)中信息流的特性分析研究[D]. 張開.華北電力大學 2018
[8]能源路由器路由策略的研究[D]. 尚煜東.華北電力大學 2018
[9]基于能源互聯(lián)網(wǎng)的分布式電能路由控制策略研究[D]. 葉泓煒.重慶大學 2017
[10]基于云計算的大數(shù)據(jù)運維系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 李鵬.天津大學 2017



本文編號：3187814