基于SST與MMC的能源路由器的拓?fù)渑c控制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-12 01:29
為了適應(yīng)現(xiàn)代能源的多樣性及用戶的復(fù)雜性,提出能源互聯(lián)網(wǎng)的概念,能源互聯(lián)網(wǎng)旨在通過(guò)將能量流動(dòng)的各個(gè)過(guò)程結(jié)合起來(lái),形成更為高效、便捷、智能的新型能源網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備是能源路由器,通過(guò)能源路由器來(lái)完成能源互聯(lián)網(wǎng)中信息、能量等的傳遞。因此,本文提出一種基于SST(Solid State Transformer,固態(tài)變壓器)與MMC(Modular Multilevel Converter,模塊化多電平換流器)的能源路由器的研究設(shè)計(jì)。首先,通過(guò)對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)及能源路由器的發(fā)展現(xiàn)狀研究,分析能源路由器發(fā)展熱點(diǎn)問(wèn)題,然后對(duì)多能形式能源路由器進(jìn)行詳細(xì)研究,分析多能形式能源路由器結(jié)構(gòu)組成,將其劃分為能量層、信息層和服務(wù)層三大層次,并對(duì)各層次包含的內(nèi)容及其運(yùn)作方式等進(jìn)行研究。然后拆分出最小多能形式能源路由器,以現(xiàn)代典型的電-熱-氣系統(tǒng)為基礎(chǔ),分析能源路由器組成結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式,并以電網(wǎng)為基礎(chǔ)限定條件,研究向電網(wǎng)輸出電能及電網(wǎng)供電時(shí)各類能量流動(dòng)情況,給出能量的流動(dòng)方式及能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,為能源路由器設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。然后,本文以電力能源路由器為主,提出基于SST與MMC的能源路由器的研究設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)已有S...
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 能源互聯(lián)網(wǎng)的提出及發(fā)展
1.1.1 能源利用問(wèn)題及新型能源結(jié)構(gòu)
1.1.2 能源互聯(lián)網(wǎng)
1.1.3 能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
1.2 能源路由器的概念
1.2.1 Energy Hub
1.2.2 能源路由器
1.3 能源路由器的技術(shù)發(fā)展和研究熱點(diǎn)
1.3.1 能源路由器的技術(shù)發(fā)展
1.3.2 能源路由器研究熱點(diǎn)
1.4 本文主要工作
第二章 能源路由器基礎(chǔ)架構(gòu)
2.1 多能形式能源路由器典型結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行方式
2.1.1 多能形式的能源路由器的典型結(jié)構(gòu)
2.1.2 能量層構(gòu)成及其運(yùn)行方式
2.1.3 信息層構(gòu)成及其運(yùn)行方式
2.1.4 服務(wù)層構(gòu)成及其運(yùn)行方式
2.2 最小多能形式能源路由器
2.2.1 最小多能形式能源路由器結(jié)構(gòu)
2.2.2 最小多能形式能源路由器運(yùn)行方式
2.3 最小多能形式能源路由器的能量流
2.3.1 物理量及其符號(hào)定義
2.3.2 向電網(wǎng)輸出電能時(shí)的能量流及運(yùn)行方式
2.3.3 電網(wǎng)供電時(shí)的能量流及運(yùn)行方式
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于能源路由器的DC/DC半橋型SST
3.1 引言
3.2 SST的結(jié)構(gòu)及典型運(yùn)行方式
3.2.1 SST的結(jié)構(gòu)
3.2.2 SST典型運(yùn)行方式
3.3 DC/DC半橋型SST
3.3.1 高頻變壓器
3.3.2 半橋電路
3.3.3 控制電路
3.3.4 整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.4 SST仿真運(yùn)行分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于能源路由器的全橋MMC
4.1 MMC結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)行方式
4.1.1 MMC結(jié)構(gòu)組成
4.1.2 子模塊運(yùn)行方式
4.1.3 MMC控制策略
4.2 全橋MMC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 全橋電路
4.2.2 控制電路
4.2.3 整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.3 驅(qū)動(dòng)電源
4.3.1 驅(qū)動(dòng)電源整體設(shè)計(jì)
4.3.2 方波發(fā)生器電路
4.3.3 高頻變壓器電路
4.3.4 三端穩(wěn)壓電路
4.3.5 電源樣機(jī)實(shí)測(cè)
4.4 MMC仿真運(yùn)行分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 能源路由器整體拓?fù)浼翱刂蒲芯?br> 5.1 引言
5.2 能源路由器整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.1 子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.2 級(jí)聯(lián)形式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.3 整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.3 系統(tǒng)控制策略
5.3.1 整流橋控制策略
5.3.2 SST控制策略
5.3.3 MMC控制策略
5.4 仿真分析
5.4.1 正向運(yùn)行測(cè)試
5.4.2 反向運(yùn)行測(cè)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究成果與結(jié)論
6.2 未來(lái)工作與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號(hào):3790148
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 能源互聯(lián)網(wǎng)的提出及發(fā)展
1.1.1 能源利用問(wèn)題及新型能源結(jié)構(gòu)
1.1.2 能源互聯(lián)網(wǎng)
1.1.3 能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
1.2 能源路由器的概念
1.2.1 Energy Hub
1.2.2 能源路由器
1.3 能源路由器的技術(shù)發(fā)展和研究熱點(diǎn)
1.3.1 能源路由器的技術(shù)發(fā)展
1.3.2 能源路由器研究熱點(diǎn)
1.4 本文主要工作
第二章 能源路由器基礎(chǔ)架構(gòu)
2.1 多能形式能源路由器典型結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行方式
2.1.1 多能形式的能源路由器的典型結(jié)構(gòu)
2.1.2 能量層構(gòu)成及其運(yùn)行方式
2.1.3 信息層構(gòu)成及其運(yùn)行方式
2.1.4 服務(wù)層構(gòu)成及其運(yùn)行方式
2.2 最小多能形式能源路由器
2.2.1 最小多能形式能源路由器結(jié)構(gòu)
2.2.2 最小多能形式能源路由器運(yùn)行方式
2.3 最小多能形式能源路由器的能量流
2.3.1 物理量及其符號(hào)定義
2.3.2 向電網(wǎng)輸出電能時(shí)的能量流及運(yùn)行方式
2.3.3 電網(wǎng)供電時(shí)的能量流及運(yùn)行方式
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于能源路由器的DC/DC半橋型SST
3.1 引言
3.2 SST的結(jié)構(gòu)及典型運(yùn)行方式
3.2.1 SST的結(jié)構(gòu)
3.2.2 SST典型運(yùn)行方式
3.3 DC/DC半橋型SST
3.3.1 高頻變壓器
3.3.2 半橋電路
3.3.3 控制電路
3.3.4 整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.4 SST仿真運(yùn)行分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于能源路由器的全橋MMC
4.1 MMC結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)行方式
4.1.1 MMC結(jié)構(gòu)組成
4.1.2 子模塊運(yùn)行方式
4.1.3 MMC控制策略
4.2 全橋MMC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 全橋電路
4.2.2 控制電路
4.2.3 整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.3 驅(qū)動(dòng)電源
4.3.1 驅(qū)動(dòng)電源整體設(shè)計(jì)
4.3.2 方波發(fā)生器電路
4.3.3 高頻變壓器電路
4.3.4 三端穩(wěn)壓電路
4.3.5 電源樣機(jī)實(shí)測(cè)
4.4 MMC仿真運(yùn)行分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 能源路由器整體拓?fù)浼翱刂蒲芯?br> 5.1 引言
5.2 能源路由器整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.1 子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.2 級(jí)聯(lián)形式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.3 整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.3 系統(tǒng)控制策略
5.3.1 整流橋控制策略
5.3.2 SST控制策略
5.3.3 MMC控制策略
5.4 仿真分析
5.4.1 正向運(yùn)行測(cè)試
5.4.2 反向運(yùn)行測(cè)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要研究成果與結(jié)論
6.2 未來(lái)工作與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號(hào):3790148
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