直流微網(wǎng)下DC-DC變換器級聯(lián)穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2021-02-18 00:06
隨著光伏、蓄電池等直流源的推廣應用,直流微網(wǎng)獲得了廣泛的關注。直流微網(wǎng)中有著大量的DC-DC變換器,這些變換器通過并聯(lián)、級聯(lián)等連接方式連接在一起。在這些連接方式中,級聯(lián)結構中源變換器的負載不再是電阻或大電網(wǎng),常見的以電阻或大電網(wǎng)作為負載的變換器穩(wěn)定性分析理論不再適用,因此需要重新建模分析級聯(lián)DC-DC的穩(wěn)定性。本文中DC-DC變換器采用雙向有源全橋(Dual Active Bridge,DAB)結構,這一拓撲結構有著能夠實現(xiàn)隔離、易于實現(xiàn)軟開關、能量密度高等特點。文中雙向有源全橋采用傳統(tǒng)移相控制并分析了在理想情況下以及非理想情況下傳輸功率與移相角的關系。隨后分析了理想情況下雙向有源全橋的變換器特性。沒有損耗的理想DC-DC變換器可以用一個無損兩端口網(wǎng)絡來表示變換器的動態(tài)特性。本文分別建立了雙向有源全橋基于變壓器和基于回轉器的開環(huán)等效模型,并在比較了兩種模型后選取回轉器作為雙向有源全橋的等效兩端口網(wǎng)絡?紤]到恒壓控制器為下垂系數(shù)是0的下垂控制,建立了采用下垂控制的變換器的閉環(huán)模型并分析了控制參數(shù)對變換器穩(wěn)定性的影響。然后基于單個變換器的閉環(huán)模型建立了級聯(lián)系統(tǒng)的閉環(huán)模型并分析了系統(tǒng)參數(shù)對級...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
負載變化時DAB輸出
k變化時DAB輸出
Figure 5-7 Output of DAB while k changes5.2.2 級聯(lián)系統(tǒng)實驗驗證圖5-8所示為級聯(lián)系統(tǒng)在負載從半載變?yōu)闈M載時源端變換器的輸出電壓與輸出電流波形,源端變換器的控制系統(tǒng)除下垂控制的額定工作點之外所有參數(shù)均與單個變換器實驗中參數(shù)相同。負載變換器的負載與單個變換器實驗的負載相同,半載時源端變換器的輸出功率等于下垂控制的額定功率,所以源端變換器的輸出電壓為下垂控制器的額定電壓,與圖中的半載時的電壓相同。因為級聯(lián)線路上的損耗以及負載變換器的損耗,源端變換器的輸出電流大于圖中的輸出電流?梢钥吹阶儞Q器的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能差于單個變換器接電阻負載時的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。(a)電壓波形 (b)電流波形voutiout圖 5-8 負載變化時源變換器動態(tài)特性Figure 5-8 Dynamic characteristics of source converter while load changes圖5-9所示為級聯(lián)系統(tǒng)的負載從半載變?yōu)闈M載時的輸出電壓和輸出電流波形圖,此處控制參數(shù)與級聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)性的參數(shù)不同?梢钥吹郊壜(lián)系統(tǒng)在負載變換器半載的時候穩(wěn)定,當負載變換器的負載變?yōu)闈M載時,源變換器的輸出電壓下降,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃(上)[J]. 太陽能. 2017(02)
[2]雙向DC/DC變換器阻抗特性及穩(wěn)定性研究[J]. 支娜,張輝,鄭航,冉寶春. 電力電子技術. 2015(08)
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[9]電壓模式Buck變換器的分岔控制[J]. 盧偉國,周雒維,羅全明,張曉峰. 電工技術學報. 2009(04)
[10]級聯(lián)式DC/DC變換器輸出阻抗的優(yōu)化設計與穩(wěn)定性[J]. 姚雨迎,張東來,徐殿國. 電工技術學報. 2009(03)
博士論文
[1]含多種分布式能源的微電網(wǎng)優(yōu)化及控制策略研究[D]. 薛貴挺.上海交通大學 2014
[2]分布式發(fā)電與微網(wǎng)系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計與協(xié)調控制研究[D]. 王瑞琪.山東大學 2013
[3]電流控制型DC-DC級聯(lián)系統(tǒng)大信號穩(wěn)定性關鍵問題研究[D]. 杜韋靜.浙江大學 2013
碩士論文
[1]用于固態(tài)變壓器的雙有源DC/DC變換器拓撲及控制策略研究[D]. 滿敬彬.山東大學 2014
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[3]雙管正激雙向DC-DC變換器研究[D]. 童小龍.西南交通大學 2013
[4]面向微電網(wǎng)應用的高頻隔離DCDC電路[D]. 倪晨鴻.中國計量學院 2013
[5]并網(wǎng)電池儲能系統(tǒng)中雙向變流器的研究[D]. 武鳳霞.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]直流微網(wǎng)中雙向DC/DC變換器的研究[D]. 胡舒陽.揚州大學 2013
[7]基于充放電的雙向直流電力調節(jié)器設計與實現(xiàn)[D]. 曾程.武漢理工大學 2012
[8]6kW雙向直流變換器的研發(fā)[D]. 陳搏.武漢理工大學 2012
本文編號:3038751
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
負載變化時DAB輸出
k變化時DAB輸出
Figure 5-7 Output of DAB while k changes5.2.2 級聯(lián)系統(tǒng)實驗驗證圖5-8所示為級聯(lián)系統(tǒng)在負載從半載變?yōu)闈M載時源端變換器的輸出電壓與輸出電流波形,源端變換器的控制系統(tǒng)除下垂控制的額定工作點之外所有參數(shù)均與單個變換器實驗中參數(shù)相同。負載變換器的負載與單個變換器實驗的負載相同,半載時源端變換器的輸出功率等于下垂控制的額定功率,所以源端變換器的輸出電壓為下垂控制器的額定電壓,與圖中的半載時的電壓相同。因為級聯(lián)線路上的損耗以及負載變換器的損耗,源端變換器的輸出電流大于圖中的輸出電流?梢钥吹阶儞Q器的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能差于單個變換器接電阻負載時的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。(a)電壓波形 (b)電流波形voutiout圖 5-8 負載變化時源變換器動態(tài)特性Figure 5-8 Dynamic characteristics of source converter while load changes圖5-9所示為級聯(lián)系統(tǒng)的負載從半載變?yōu)闈M載時的輸出電壓和輸出電流波形圖,此處控制參數(shù)與級聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)性的參數(shù)不同?梢钥吹郊壜(lián)系統(tǒng)在負載變換器半載的時候穩(wěn)定,當負載變換器的負載變?yōu)闈M載時,源變換器的輸出電壓下降,
【參考文獻】:
期刊論文
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[10]級聯(lián)式DC/DC變換器輸出阻抗的優(yōu)化設計與穩(wěn)定性[J]. 姚雨迎,張東來,徐殿國. 電工技術學報. 2009(03)
博士論文
[1]含多種分布式能源的微電網(wǎng)優(yōu)化及控制策略研究[D]. 薛貴挺.上海交通大學 2014
[2]分布式發(fā)電與微網(wǎng)系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計與協(xié)調控制研究[D]. 王瑞琪.山東大學 2013
[3]電流控制型DC-DC級聯(lián)系統(tǒng)大信號穩(wěn)定性關鍵問題研究[D]. 杜韋靜.浙江大學 2013
碩士論文
[1]用于固態(tài)變壓器的雙有源DC/DC變換器拓撲及控制策略研究[D]. 滿敬彬.山東大學 2014
[2]雙向隔離型全橋DC-DC變換器新型控制方式研究[D]. 時小龍.北京交通大學 2014
[3]雙管正激雙向DC-DC變換器研究[D]. 童小龍.西南交通大學 2013
[4]面向微電網(wǎng)應用的高頻隔離DCDC電路[D]. 倪晨鴻.中國計量學院 2013
[5]并網(wǎng)電池儲能系統(tǒng)中雙向變流器的研究[D]. 武鳳霞.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]直流微網(wǎng)中雙向DC/DC變換器的研究[D]. 胡舒陽.揚州大學 2013
[7]基于充放電的雙向直流電力調節(jié)器設計與實現(xiàn)[D]. 曾程.武漢理工大學 2012
[8]6kW雙向直流變換器的研發(fā)[D]. 陳搏.武漢理工大學 2012
本文編號:3038751
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