直流微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)多重化雙向DC/DC變換器的優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2021-12-10 16:35
傳統(tǒng)能源因不夠清潔、利用率低等原因使得人們把目光放在了新能源的發(fā)展上,能源利用問題已成為21世紀(jì)的熱點問題。隨著新能源的迅猛發(fā)展,微電網(wǎng)技術(shù)得到了空前的發(fā)展,作為微電網(wǎng)重要部分的儲能系統(tǒng)也越來越受到科學(xué)家的關(guān)注和研究。雙向DC/DC變換器(Bi-directional DC/DC Converter,簡稱BDC)作為儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,對新能源的利用有著重要作用。受器件工藝技術(shù)的限制,單個雙向DC/DC變換器已經(jīng)難以滿足大功率設(shè)備的需求,故多重化交錯并聯(lián)雙向DC/DC變換器成為研究熱點。多重化雙向DC/DC變換器的研究對變換器功率的提升以及電能質(zhì)量的優(yōu)化有著重要的意義。本文以多重化BDC為分析對象,首先分析了基本的四種BDC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確定以半橋BDC為基本構(gòu)建多重化BDC,并對半橋BDC的工作原理進(jìn)行了分析,對多重化變換器的多重化斬波關(guān)鍵技術(shù)-交錯并聯(lián)進(jìn)行了介紹,最后運用狀態(tài)空間平均法建立了其小信號模型。其次,分析了多重化BDC的電感和電容的電流紋波,并且基于matlab平臺,利用遺傳算法對多重化BDC的重數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。然后,根據(jù)雙向DC/DC變換器的平均狀態(tài)空間模型,提出了利用...
【文章來源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.3.1 儲能系統(tǒng)的意義與結(jié)構(gòu)
1.3.2 儲能方法的比較
1.4 雙向DC/DC變換器簡介
1.5 變換器的控制方法
1.5.1 電壓控制模式
1.5.2 電流控制模式
1.6 本文研究主要內(nèi)容
1.7 本章小結(jié)
第2章 變換器工作原理及建模
2.1 DC/DC變換器工作原理
2.2 半橋式DC/DC變換器組合方式
2.2.1 多重化斬波技術(shù)
2.2.2 單重化DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
2.3 本章小結(jié)
第3章 多重化雙向DC/DC變換器的優(yōu)化分析
3.1 基于半橋結(jié)構(gòu)的多重化雙向DC/DC變換器
3.2 電容電流紋波分析
3.3 電感電流紋波分析
3.4 遺傳算法
3.4.1 算法介紹
3.4.2 仿真結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第4章 多重化雙向DC/DC變換器控制策略
4.1 DC/DC變換器控制原理與方法
4.2 雙向DC/DC變換器的狀態(tài)空間模型
4.3 DC/DC變換器雙閉環(huán)控制設(shè)計
4.3.1 電流環(huán)控制器參數(shù)設(shè)計
4.3.2 降壓變換器電壓環(huán)控制器
4.3.3 升壓變換器電壓環(huán)控制器
4.4 多重化DC/DC變換器的均流方法
4.5 本章小結(jié)
第5章 雙向DC/DC變換器的實驗研究
5.1 參數(shù)設(shè)計
5.2 變換器的建模與仿真
5.2.1 單重化雙向DC/DC變換器建模
5.2.2 三重化DC/DC變換器建模
5.3 雙向DC/DC變換器的實現(xiàn)
5.3.1 硬件電路設(shè)計
5.3.2 軟件設(shè)計
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作的總結(jié)與分析
6.2 對未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄A
附錄B
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于解耦理論的低壓微電網(wǎng)下垂控制優(yōu)化研究[J]. 王長云,李春蘭,石砦,汪澤,曹成帥. 可再生能源. 2017(02)
[2]一種適用于直流微電網(wǎng)的自主式控制策略研究[J]. 侯朋飛,王金全,徐曄,李建科,嚴(yán)鋆. 船電技術(shù). 2017(02)
[3]遺傳算法的原理及應(yīng)用[J]. 周現(xiàn)甫. 科技展望. 2017(03)
[4]基于遺傳算法的負(fù)剛度裝置優(yōu)化布置[J]. 孫彤,李宏男,Satish Nagarajaiah. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]微電網(wǎng)技術(shù)在中國的研究應(yīng)用現(xiàn)狀和前景展望[J]. 李越嘉,楊瑩,常國祥. 中國電力. 2016(S1)
[6]基于電流可逆斬波電路的光伏儲能系統(tǒng)建模與仿真[J]. 蘇人奇,任國臣,程海軍. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[7]光儲微電網(wǎng)鋅溴電池儲能系統(tǒng)功率優(yōu)化控制[J]. 馮鑫振,胡金杭,桑丙玉,劉歡,呂振華. 電源技術(shù). 2016(07)
[8]一種新型軟開關(guān)DC-DCPWM升壓變換器設(shè)計[J]. 徐進(jìn),帥立國. 電子器件. 2016(02)
[9]半功率DCDC變換器自適應(yīng)反演滑?刂破髟O(shè)計[J]. 王必榮,郭興眾,黃宜慶,王碩. 安徽工程大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[10]雙向全橋DC-DC變換器高效能控制研究與實現(xiàn)[J]. 許正平,李俊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
碩士論文
[1]基于鋅溴電池儲能系統(tǒng)的高效率雙向DC/DC變換器的研究[D]. 肖旭.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]雙向DC/DC變換器及電池能量管理系統(tǒng)研究[D]. 羅詠.華中科技大學(xué) 2013
[3]基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化問題的研究與應(yīng)用[D]. 徐磊.中南大學(xué) 2007
本文編號:3532995
【文章來源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.3.1 儲能系統(tǒng)的意義與結(jié)構(gòu)
1.3.2 儲能方法的比較
1.4 雙向DC/DC變換器簡介
1.5 變換器的控制方法
1.5.1 電壓控制模式
1.5.2 電流控制模式
1.6 本文研究主要內(nèi)容
1.7 本章小結(jié)
第2章 變換器工作原理及建模
2.1 DC/DC變換器工作原理
2.2 半橋式DC/DC變換器組合方式
2.2.1 多重化斬波技術(shù)
2.2.2 單重化DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
2.3 本章小結(jié)
第3章 多重化雙向DC/DC變換器的優(yōu)化分析
3.1 基于半橋結(jié)構(gòu)的多重化雙向DC/DC變換器
3.2 電容電流紋波分析
3.3 電感電流紋波分析
3.4 遺傳算法
3.4.1 算法介紹
3.4.2 仿真結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第4章 多重化雙向DC/DC變換器控制策略
4.1 DC/DC變換器控制原理與方法
4.2 雙向DC/DC變換器的狀態(tài)空間模型
4.3 DC/DC變換器雙閉環(huán)控制設(shè)計
4.3.1 電流環(huán)控制器參數(shù)設(shè)計
4.3.2 降壓變換器電壓環(huán)控制器
4.3.3 升壓變換器電壓環(huán)控制器
4.4 多重化DC/DC變換器的均流方法
4.5 本章小結(jié)
第5章 雙向DC/DC變換器的實驗研究
5.1 參數(shù)設(shè)計
5.2 變換器的建模與仿真
5.2.1 單重化雙向DC/DC變換器建模
5.2.2 三重化DC/DC變換器建模
5.3 雙向DC/DC變換器的實現(xiàn)
5.3.1 硬件電路設(shè)計
5.3.2 軟件設(shè)計
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作的總結(jié)與分析
6.2 對未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄A
附錄B
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于解耦理論的低壓微電網(wǎng)下垂控制優(yōu)化研究[J]. 王長云,李春蘭,石砦,汪澤,曹成帥. 可再生能源. 2017(02)
[2]一種適用于直流微電網(wǎng)的自主式控制策略研究[J]. 侯朋飛,王金全,徐曄,李建科,嚴(yán)鋆. 船電技術(shù). 2017(02)
[3]遺傳算法的原理及應(yīng)用[J]. 周現(xiàn)甫. 科技展望. 2017(03)
[4]基于遺傳算法的負(fù)剛度裝置優(yōu)化布置[J]. 孫彤,李宏男,Satish Nagarajaiah. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]微電網(wǎng)技術(shù)在中國的研究應(yīng)用現(xiàn)狀和前景展望[J]. 李越嘉,楊瑩,常國祥. 中國電力. 2016(S1)
[6]基于電流可逆斬波電路的光伏儲能系統(tǒng)建模與仿真[J]. 蘇人奇,任國臣,程海軍. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[7]光儲微電網(wǎng)鋅溴電池儲能系統(tǒng)功率優(yōu)化控制[J]. 馮鑫振,胡金杭,桑丙玉,劉歡,呂振華. 電源技術(shù). 2016(07)
[8]一種新型軟開關(guān)DC-DCPWM升壓變換器設(shè)計[J]. 徐進(jìn),帥立國. 電子器件. 2016(02)
[9]半功率DCDC變換器自適應(yīng)反演滑?刂破髟O(shè)計[J]. 王必榮,郭興眾,黃宜慶,王碩. 安徽工程大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[10]雙向全橋DC-DC變換器高效能控制研究與實現(xiàn)[J]. 許正平,李俊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
碩士論文
[1]基于鋅溴電池儲能系統(tǒng)的高效率雙向DC/DC變換器的研究[D]. 肖旭.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]雙向DC/DC變換器及電池能量管理系統(tǒng)研究[D]. 羅詠.華中科技大學(xué) 2013
[3]基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化問題的研究與應(yīng)用[D]. 徐磊.中南大學(xué) 2007
本文編號:3532995
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3532995.html
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