直流納電網(wǎng)內(nèi)諧振類DC/DC變換器的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 18:17
在直流納電網(wǎng)內(nèi),單雙向DC/DC變換器作為不同類型單元間互聯(lián)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵設(shè)備和能量傳輸?shù)膱?zhí)行裝置,其功率損耗和動態(tài)特性將對直流納電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率和能量管理調(diào)控產(chǎn)生重要影響。在各種類DC/DC變換器中,諧振類DC/DC變換器兼具較高的運(yùn)行效率和快速的動態(tài)性能,將其用作不同單元間接口將有助于直流納電網(wǎng)的低耗運(yùn)營和靈活組建。本文旨在選取合適的諧振類變換器完成典型直流納電網(wǎng)中各類單元與主直流母線的互聯(lián),通過對所選取諧振類變換器關(guān)鍵技術(shù)問題的研究和解決提高諧振類變換器的實(shí)用性和穩(wěn)定性等功能特性。本文通過對直流納電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)的分析指出用作接口設(shè)備的DC/DC變換器按互聯(lián)單元、傳輸方向和功能的不同可分為五類。其中,互聯(lián)380V直流母線與48V直流母線、電動汽車車載蓄電池組和分布式光伏發(fā)電單元的三類單向DC/DC變換器可由LLC諧振單向變換器替代,而互聯(lián)380V直流母線與并網(wǎng)整流器380V直流輸出和儲能設(shè)備的兩類雙向DC/DC變換器可分別由采用變頻控制的CLLC諧振雙向變換器和采用新型變頻-移相混合控制的LLC諧振雙向變換器取代。針對上述三類諧振型變換器現(xiàn)存的以下五個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行研究,并給出解決方案。...
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3現(xiàn)階段直流納電網(wǎng)的典型架構(gòu)??Fig.?1-3?Typical?structure?of?DC?nanogrid?at?the?present?stage??
?運(yùn)行角頻率,K?com^^]\/((LT+Lm)CT)〇??模式2:?/2—(3階段。??工作狀態(tài)如圖2-4(b)所示。/2時(shí)刻,(^的門極方波驅(qū)動信號由(/g降至零,??Qi開始進(jìn)入關(guān)斷過程,zg給Cgsl放電、Cdgi充電,wgsi開始下降。在此期間內(nèi),??wgsi的衰減時(shí)間常數(shù)T=y?gi(Cdgi?+?Cgsi),?Qi保持導(dǎo)通,/■■在Qi內(nèi)分為流過溝道的??/chi、流過Cdsl的/dsl和流過Cdgl的/dgl。/dsl、Z'dgl在本階段遠(yuǎn)小于/i■,故可認(rèn)為??/_Chl=i’r、WdslWr7?ds,其中As為Ql的漏源極導(dǎo)通電阻。在/3時(shí)刻,Wgsi⑴=?/ri?ds+f/T??(f/T為MOSFET的閾值電壓),Qi由非飽和區(qū)(線性電阻區(qū))轉(zhuǎn)入飽和區(qū)工作,??密勒效應(yīng)出現(xiàn),模式2結(jié)束。本階段是MOSFET關(guān)斷過程中的關(guān)斷延時(shí)階段。???>?1??>?=?..??Id?^dglldjdsl??^Cdgf?ri?Qfd,D|?h?'|^5D|??i?i
MOSFET的關(guān)斷過程基本是其開通的逆過程[112],故上述數(shù)據(jù)亦可用??于反映MOSFET的關(guān)斷過程。gg、2糾和0以在MOSFET關(guān)斷過程中的意義可??見于圖2-7給出的測試狀態(tài)下MOSFET關(guān)斷過程的門極電荷耗散曲線[113],??為MOSFET在整個(gè)關(guān)斷過程中的門極耗散電荷量,込MOSFET在關(guān)斷過程??內(nèi)密勒效應(yīng)階段的門極耗散電荷量,ggs為MOSFET在關(guān)斷過程內(nèi)wgs由密勒平??臺電壓f/p降至零階段的門極耗散電荷量,t/GS為標(biāo)準(zhǔn)測試電路中門極方波驅(qū)動??電壓的幅值,/l、?7ds為標(biāo)準(zhǔn)測試電路中的恒負(fù)載電流和輸入電壓。??在WgS由^/gs降至t/p的關(guān)斷延時(shí)階段,MOSFET保持導(dǎo)通,/Ch?=?/l,?Wds?=?/Li?ds,??/g經(jīng)Cdg和Cgs流出門極使MOSFET的門極電荷耗散,其耗散量為仏-^d-0gs??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于零序阻抗模型故障特征的含分布式電源配電網(wǎng)故障區(qū)間定位方法[J]. 康忠健,田愛娜,馮艷艷,李衛(wèi)星. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]直流配電網(wǎng)中高頻鏈直流變壓器的電壓平衡控制策略研究[J]. 李建國,趙彪,宋強(qiáng),黃永章,劉文華. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]全橋隔離DC/DC變換器相移控制歸一化及其最小回流功率控制[J]. 侯聶,宋文勝,王順亮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]全橋隔離DC/DC變換器的三重相移控制及其軟啟動方法[J]. 侯聶,宋文勝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[5]MOSFET輸出電容對CLLLC諧振變換器特性影響分析[J]. 陳啟超,紀(jì)延超,王建賾,潘延林,馬沖. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(17)
[6]同步控制雙向LLC諧振變換器[J]. 江添洋,張軍明,汪槱生. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]智能電網(wǎng)中的新一代高頻隔離功率轉(zhuǎn)換技術(shù)[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,趙宇明. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(36)
[8]DG出力不確定性對配電網(wǎng)影響力分析的復(fù)仿射數(shù)學(xué)方法[J]. 王守相,韓亮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(31)
[9]基于LLC直流變壓器(LLC-DCT)效率優(yōu)化的死區(qū)時(shí)間與勵(lì)磁電感設(shè)計(jì)[J]. 任仁,張方華,劉碩. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]用于柔性直流配電的高頻鏈直流固態(tài)變壓器[J]. 趙彪,宋強(qiáng),劉文華,劉國偉,趙宇明,姚森敬. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(25)
博士論文
[1]耦合電感高增益升壓變換器拓?fù)浼案边呏C振軟開關(guān)技術(shù)[D]. 陳章勇.西南交通大學(xué) 2015
[2]級聯(lián)型電力電子變壓器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季振東.東南大學(xué) 2015
[3]交直流混合微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行控制[D]. 李霞林.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]直流納網(wǎng)控制策略研究[D]. 曲東昌.浙江大學(xué) 2016
本文編號:3619303
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3現(xiàn)階段直流納電網(wǎng)的典型架構(gòu)??Fig.?1-3?Typical?structure?of?DC?nanogrid?at?the?present?stage??
?運(yùn)行角頻率,K?com^^]\/((LT+Lm)CT)〇??模式2:?/2—(3階段。??工作狀態(tài)如圖2-4(b)所示。/2時(shí)刻,(^的門極方波驅(qū)動信號由(/g降至零,??Qi開始進(jìn)入關(guān)斷過程,zg給Cgsl放電、Cdgi充電,wgsi開始下降。在此期間內(nèi),??wgsi的衰減時(shí)間常數(shù)T=y?gi(Cdgi?+?Cgsi),?Qi保持導(dǎo)通,/■■在Qi內(nèi)分為流過溝道的??/chi、流過Cdsl的/dsl和流過Cdgl的/dgl。/dsl、Z'dgl在本階段遠(yuǎn)小于/i■,故可認(rèn)為??/_Chl=i’r、WdslWr7?ds,其中As為Ql的漏源極導(dǎo)通電阻。在/3時(shí)刻,Wgsi⑴=?/ri?ds+f/T??(f/T為MOSFET的閾值電壓),Qi由非飽和區(qū)(線性電阻區(qū))轉(zhuǎn)入飽和區(qū)工作,??密勒效應(yīng)出現(xiàn),模式2結(jié)束。本階段是MOSFET關(guān)斷過程中的關(guān)斷延時(shí)階段。???>?1??>?=?..??Id?^dglldjdsl??^Cdgf?ri?Qfd,D|?h?'|^5D|??i?i
MOSFET的關(guān)斷過程基本是其開通的逆過程[112],故上述數(shù)據(jù)亦可用??于反映MOSFET的關(guān)斷過程。gg、2糾和0以在MOSFET關(guān)斷過程中的意義可??見于圖2-7給出的測試狀態(tài)下MOSFET關(guān)斷過程的門極電荷耗散曲線[113],??為MOSFET在整個(gè)關(guān)斷過程中的門極耗散電荷量,込MOSFET在關(guān)斷過程??內(nèi)密勒效應(yīng)階段的門極耗散電荷量,ggs為MOSFET在關(guān)斷過程內(nèi)wgs由密勒平??臺電壓f/p降至零階段的門極耗散電荷量,t/GS為標(biāo)準(zhǔn)測試電路中門極方波驅(qū)動??電壓的幅值,/l、?7ds為標(biāo)準(zhǔn)測試電路中的恒負(fù)載電流和輸入電壓。??在WgS由^/gs降至t/p的關(guān)斷延時(shí)階段,MOSFET保持導(dǎo)通,/Ch?=?/l,?Wds?=?/Li?ds,??/g經(jīng)Cdg和Cgs流出門極使MOSFET的門極電荷耗散,其耗散量為仏-^d-0gs??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于零序阻抗模型故障特征的含分布式電源配電網(wǎng)故障區(qū)間定位方法[J]. 康忠健,田愛娜,馮艷艷,李衛(wèi)星. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]直流配電網(wǎng)中高頻鏈直流變壓器的電壓平衡控制策略研究[J]. 李建國,趙彪,宋強(qiáng),黃永章,劉文華. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]全橋隔離DC/DC變換器相移控制歸一化及其最小回流功率控制[J]. 侯聶,宋文勝,王順亮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]全橋隔離DC/DC變換器的三重相移控制及其軟啟動方法[J]. 侯聶,宋文勝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[5]MOSFET輸出電容對CLLLC諧振變換器特性影響分析[J]. 陳啟超,紀(jì)延超,王建賾,潘延林,馬沖. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(17)
[6]同步控制雙向LLC諧振變換器[J]. 江添洋,張軍明,汪槱生. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[7]智能電網(wǎng)中的新一代高頻隔離功率轉(zhuǎn)換技術(shù)[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,趙宇明. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(36)
[8]DG出力不確定性對配電網(wǎng)影響力分析的復(fù)仿射數(shù)學(xué)方法[J]. 王守相,韓亮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(31)
[9]基于LLC直流變壓器(LLC-DCT)效率優(yōu)化的死區(qū)時(shí)間與勵(lì)磁電感設(shè)計(jì)[J]. 任仁,張方華,劉碩. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]用于柔性直流配電的高頻鏈直流固態(tài)變壓器[J]. 趙彪,宋強(qiáng),劉文華,劉國偉,趙宇明,姚森敬. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(25)
博士論文
[1]耦合電感高增益升壓變換器拓?fù)浼案边呏C振軟開關(guān)技術(shù)[D]. 陳章勇.西南交通大學(xué) 2015
[2]級聯(lián)型電力電子變壓器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季振東.東南大學(xué) 2015
[3]交直流混合微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行控制[D]. 李霞林.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]直流納網(wǎng)控制策略研究[D]. 曲東昌.浙江大學(xué) 2016
本文編號:3619303
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