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諧振型中低壓直流變壓器的均流技術(shù)和拓?fù)溲芯?/H1>
發(fā)布時(shí)間:2021-12-27 19:00
  為了應(yīng)對(duì)越發(fā)嚴(yán)峻的能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī),發(fā)展可再生新能源已經(jīng)成為世界各國的當(dāng)務(wù)之急,中國作為世界上最大的發(fā)展中國家、最大的能源需求國,對(duì)可再生新能源的利用更加重視。新能源的發(fā)展對(duì)電網(wǎng)提出了更高的要求,傳統(tǒng)的交流電網(wǎng)在面對(duì)大規(guī)模高比例接入的新能源時(shí)存在一系列問題,新興的直流輸配電網(wǎng)則能夠較好地適應(yīng)新能源,可作為最有應(yīng)用前景的新能源接口。直流變壓器作為直流配電網(wǎng)中的核心裝置,其性能優(yōu)劣直接影響直流電網(wǎng)的發(fā)展,正引起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。為了適應(yīng)中低壓直流配電網(wǎng),直流變壓器往往通過采用不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來解決目前功率半導(dǎo)體器件電壓電流應(yīng)力不足的問題,目前應(yīng)用較為廣泛的是功率單元級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)和模塊化多電平結(jié)構(gòu),兩種結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中也存在問題:(1)功率模塊單元級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)需要更好的均壓均流方案;(2)模塊化多電平結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫问胶涂刂品椒ㄉ胁煌晟。本文針?duì)這兩個(gè)問題開展了研究。針對(duì)功率模塊單元級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)的均壓均流問題,本文具體以輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)(IPOS)的級(jí)聯(lián)型LLC諧振變換器為分析對(duì)象,首先從變換器的效率優(yōu)化出發(fā)提出了對(duì)級(jí)聯(lián)型變換器的多個(gè)隔離變壓器可采用磁集成方案來減小變壓器磁芯,提高變壓器的窗口... 

【文章來源】:浙江大學(xué)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)】:64 頁

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

諧振型中低壓直流變壓器的均流技術(shù)和拓?fù)溲芯? src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=1020768342.nh0001'  style='max-width:500px'></p><br> 全球一次能源結(jié)構(gòu)變化<br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=1020768342.nh0002' alt='示意圖,配電網(wǎng),示意圖,能源' style='max-width:500px'></p><br> 璞浮⒄彰韉缺戎爻中?黽櫻?屑浯⒛芑方諶縲畹緋、?兜縟蕕染?蟛糠?也是采用的直流電,大功率電力電子與柔性直流輸配電技術(shù)日臻成熟,區(qū)域直流配網(wǎng)已成為未來城市與工業(yè)園區(qū)配電系統(tǒng)建設(shè)的重要趨勢(shì),這也為高比例可再生新能源的接入提供全新載體與技術(shù)選擇。目前我國已經(jīng)有多條直流輸電網(wǎng)投運(yùn)和在建,其中正在建設(shè)的張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)示范工程是世界上首個(gè)環(huán)網(wǎng)狀直流輸電系統(tǒng),支撐著2022年北京冬奧會(huì)供電和張北地區(qū)大規(guī)模清潔能源的開發(fā)利用,為風(fēng)電、光伏等新能源的送出和消納提供了高效靈活的方案[9][10]。圖1-2所示是一典型的直流配電網(wǎng)示意圖,中壓10kV直流母線的引入,使得分布式新能源光伏、直流風(fēng)電、燃料電池等產(chǎn)生的能量能夠高效地并入電網(wǎng),同時(shí)通過交直流換電站、直流變壓器可以與中壓35kV交流電網(wǎng)、低壓375V直流電網(wǎng)形成互連,使分布式新能源的發(fā)電、輸電、用電協(xié)調(diào)有序。區(qū)域性的直流配電網(wǎng)能夠有效提高供電容量和電能質(zhì)量,減小線路中無功功率的影響,降低電能損耗,作為高壓交直流輸電網(wǎng)和分布式新能源的有效接口,能夠充分發(fā)揮可再生能源的價(jià)值和效益,具有新能源并網(wǎng)、儲(chǔ)能接入以及交直流負(fù)載配電[11]等多方面的功能。圖1-2典型直流配電網(wǎng)示意圖直流配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開兩方面的因素,一是網(wǎng)側(cè)作為負(fù)載側(cè)能夠有效接收分布式新能源或儲(chǔ)能端并網(wǎng)的能量,二是網(wǎng)側(cè)作為源側(cè)能夠有效給直流負(fù)載側(cè)配電,而這兩方 <br><br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=1020768342.nh0003' alt='變壓器,電力,電子,能源' style='max-width:500px'></p><br> 器的存在,省去了交流電網(wǎng)母線的互連所需要的工頻變壓器,可以大幅度降低系統(tǒng)體積[12]。雖然直流變壓器中會(huì)采用大量功率半導(dǎo)體器件完成能量轉(zhuǎn)換,其效率和成本方面可能還不能和工頻變壓器比肩,但是中間直流變壓器可以實(shí)現(xiàn)變換器的輸入輸出完全解耦,前級(jí)的AC/DC、隔離級(jí)的DC/DC以及后級(jí)的DC/AC可以分別解耦控制,降低了控制難度,同時(shí)中間級(jí)的DC/DC變換器通過選取合適的拓?fù)浜涂刂品绞,能夠(qū)崿F(xiàn)軟開關(guān),降低損耗,前級(jí)的AC/DC、后級(jí)的DC/AC均可提供無功補(bǔ)償,提升電網(wǎng)質(zhì)量,輸出電壓和輸出電流也能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。圖1-3三級(jí)式電力電子變壓器結(jié)構(gòu)綜上所述,在未來的能源結(jié)構(gòu)變革中,可再生新能源將逐漸替代傳統(tǒng)能源成為新的能源發(fā)展方向。為了更好地利用可再生能源,避免可再生能源接入交流配電系統(tǒng)存在的固有問題,直流配電網(wǎng)正逐漸成為高比例可再生新能源接入的全新載體與技術(shù)選擇,其中直流變壓器作為新能源并入直流電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)正受到越來越多的關(guān)注與重視,一方面直流變壓器能夠解決如何更好地使中壓直流電網(wǎng)接入可再生新能源提供的能量,另一方面直流變壓器也能夠給用電側(cè)提供需求電壓等級(jí)的電網(wǎng)電壓,更好地消納能量。因此為了更好地適應(yīng)未來中低壓直流配電系統(tǒng)的需求,針對(duì)于中低壓直流變壓器的研究具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程價(jià)值。1.2中低壓直流變壓器的研究現(xiàn)狀隨著分布式新能源的大規(guī)模應(yīng)用,尤其是分布式太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展,直流配電系統(tǒng)也已從起步階段進(jìn)入到規(guī)模性實(shí)踐的階段,作為直流配電系統(tǒng)中必不可少的 <br><br>【參考文獻(xiàn)】:<br>期刊論文<br>[1]2018年中國能源產(chǎn)業(yè)回顧及2019年展望[J]. 許萍,楊晶.  石油科技論壇. 2019(01)<br>
[2]直流電網(wǎng)核心裝備及關(guān)鍵技術(shù)展望[J]. 嚴(yán)勝,羅湘,賀之淵.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(03)<br>
[3]4500V碳化硅SBD和JFET功率模塊的制備與測(cè)試[J]. 何駿偉,陳思哲,任娜,柏松,陶永洪,劉奧,盛況.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(17)<br>
[4]直流配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略[J]. 杜翼,江道灼,尹瑞,鄭歡,王玉芬.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(01)<br>
[5]MMC-HVDC電容協(xié)同預(yù)充電控制策略[J]. 宋平崗,李云豐,王立娜,王鍇,段程亭.  高電壓技術(shù). 2014(08)<br>
[6]新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響研究[J]. 呂志盛,閆立偉,羅艾青,王強(qiáng)鋼,周念成.  華東電力. 2012(02)<br>
[7]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的直流變換器控制策略研究[J]. 程璐璐,阮新波,章濤.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(22)<br>
<br>博士論文<br>[1]MMC型柔性直流輸電系統(tǒng)建模、安全穩(wěn)定分析與故障穿越策略研究[D]. 肖亮.浙江大學(xué) 2019<br>
[2]模塊化多電平中低壓直流變壓器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王朝輝.浙江大學(xué) 2016<br>
<br><!--https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD202002&filename=1020768342.nh&uniplatform=NZKPT&v=elVpYZgzPJ5UWbEqcuuNeID7VGdSavOF7BeWBv7wccP4O-NAHUwce39dA9XMBmWG-->
					<br/><br/>本文編號(hào):<b>3552545</b><div style='float:right'>
					

			
				
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