【摘要】：作為整合可再生能源的一種重要形式,直流微電網(wǎng)日益受到關(guān)注。儲(chǔ)能裝置是保障微電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性的重要組成部分。研究?jī)?chǔ)能單元接口變換器和合理的功率分配方法可對(duì)微電網(wǎng)的高效、可靠運(yùn)行發(fā)揮積極的作用。由于儲(chǔ)能元件的特性不同,結(jié)合兩種或兩種以上儲(chǔ)能元件的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)廣受關(guān)注。本文以高能量密度的蓄電池和高功率密度的超級(jí)電容兩種儲(chǔ)能元件組成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)為研究對(duì)象,研究其在直流微電網(wǎng)中的應(yīng)用方法,結(jié)合直流微電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式,設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適配的接口變換器并提出對(duì)應(yīng)的功率分配控制策略。本文首先提出一種半隔離型共直流母線三端口變換器,分析其工作原理和工作模態(tài),并給出移相加占空比控制方法。在此基礎(chǔ)上,對(duì)高、低壓側(cè)功率傳輸關(guān)系進(jìn)行了定量的數(shù)學(xué)推導(dǎo),并分析變換器中開關(guān)管的軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件。其次,分析直流微電網(wǎng)中混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作模式,研究相應(yīng)的功率分配方法,并對(duì)不同的控制策略進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上,提出一種基于虛擬阻抗的混合儲(chǔ)能功率分配方法,進(jìn)而分析該方法頻域下儲(chǔ)能元件的功率分配關(guān)系,為控制策略中的虛擬阻抗參數(shù)的選取提供依據(jù)。在上述三端口變換器和虛擬阻抗控制策略的研究基礎(chǔ)上,給出混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案�；趶V義的狀態(tài)空間平均建模法,對(duì)變換器進(jìn)行建模,進(jìn)一步建立計(jì)及變換器模型的控制策略模型,由此分析虛擬阻抗參數(shù)和超級(jí)電容SoC狀態(tài)變化對(duì)系統(tǒng)控制環(huán)路動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性的影響。最后,搭建基于三端口DC-DC變換器的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)共直流母線三端口DC-DC變換器的移相占空比控制、交錯(cuò)并聯(lián)和軟開關(guān)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。進(jìn)一步,通過系統(tǒng)在不同工況下的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證混合儲(chǔ)能系統(tǒng)虛擬阻抗功率分配方法的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2664526