電池柔性成組儲能系統(tǒng)故障容錯(cuò)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21 16:20
近些年來,風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電在我國發(fā)電系統(tǒng)中比例逐年上升,儲能系統(tǒng)作為一種提高電網(wǎng)能源優(yōu)化配置的有效手段引起廣泛關(guān)注。電池柔性成組儲能系統(tǒng)因其輸出諧波小、模塊化程度高、電池容量利用率高,成為近些年電力領(lǐng)域研究熱點(diǎn);與此同時(shí),由于儲能系統(tǒng)功率等級高,模塊間荷電狀態(tài)不均衡,系統(tǒng)故障概率相應(yīng)增大,故障情況復(fù)雜。因此,本文以H橋級聯(lián)型電池柔性成組儲能系統(tǒng)為研究對象,圍繞子模塊故障下的電池柔性成組儲能系統(tǒng)的運(yùn)行特性和故障容錯(cuò)控制技術(shù)展開分析討論。首先,分析了傳統(tǒng)電池組存在的問題及原因,闡述柔性成組概念。介紹了電池柔性成組技術(shù)特點(diǎn),分析了柔性成組技術(shù)與傳統(tǒng)電池成組技術(shù)相比所具有的優(yōu)勢。詳細(xì)闡述了 H橋級聯(lián)型電池柔性成組儲能系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理,基本調(diào)制策略,以及電池充放電獨(dú)立控制、并網(wǎng)控制、死區(qū)補(bǔ)償控制等基本控制策略。其次,針對電池柔性儲能系統(tǒng)子模塊故障情況,研究故障容錯(cuò)控制策略。闡述了常用的故障檢測與故障診斷方法,分析了傳統(tǒng)故障容錯(cuò)控制策略及基波相移補(bǔ)償容錯(cuò)控制的原理及適用范圍,并指出其在電池柔性成組儲能系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)存在的缺陷;在此基礎(chǔ)上,針對電池柔性儲能系統(tǒng)不同故障情況,提出兩種改進(jìn)...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 電池柔性成組技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)電池成組存在的問題
1.2.2 電池柔性成組技術(shù)
1.3 儲能變流器研究現(xiàn)狀
1.4 儲能變流器容錯(cuò)控制研究現(xiàn)狀
1.5 主要研究內(nèi)容
2 電池柔性成組儲能系統(tǒng)
2.1 儲能系統(tǒng)工作原理及調(diào)制策略
2.1.1 儲能系統(tǒng)工作原理
2.1.2 調(diào)制策略
2.2 并網(wǎng)控制策略
2.3 電池模塊充放電電流獨(dú)立控制策略
2.4 死區(qū)補(bǔ)償控制
2.5 電池柔性成組儲能系統(tǒng)基本控制策略仿真
2.6 小結(jié)
3 故障檢測及容錯(cuò)控制
3.1 故障檢測及診斷
3.1.1 子模塊故障分析
3.1.2 故障檢測與診斷方法
3.2 傳統(tǒng)故障容錯(cuò)控制策略分析
3.3 基于基波相移補(bǔ)償?shù)娜蒎e(cuò)控制
3.3.1 基波相移補(bǔ)償原理
3.3.2 應(yīng)用分析
3.4 基波相移補(bǔ)償控制仿真
3.5 小結(jié)
4 改進(jìn)型故障容錯(cuò)控制策略
4.1 三次諧波注入在故障容錯(cuò)中的應(yīng)用
4.2 基于相移補(bǔ)償和三次諧波注入的混合調(diào)制故障容錯(cuò)控制
4.2.1 混合調(diào)制工作原理
4.2.2 三相非對稱情況下的三次諧波注入
4.3 不同故障容錯(cuò)控制策略適用情況分析
4.4 改進(jìn)型故障容錯(cuò)控制策略仿真
4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)平臺及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.1 電池柔性成組儲能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺簡介
5.1.1 平臺系統(tǒng)構(gòu)成
5.1.2 軟件設(shè)計(jì)
5.2 儲能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)波形分析
5.3 故障容錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)波形分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綜合能源服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述及設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 孫可,段光,李曉春,鄭朝明,鄭偉民,應(yīng)雨龍,李菁,郁家麟. 熱力發(fā)電. 2017(12)
[2]梯次利用動力電池儲能的特點(diǎn)及應(yīng)用展望[J]. 劉穎琦,李蘇秀,張雷,王靜宇. 科技管理研究. 2017(01)
[3]梯次利用儲能電池管理技術(shù)與試驗(yàn)應(yīng)用[J]. 劉璐,李相俊,賈學(xué)翠,惠東. 電力建設(shè). 2016(01)
[4]多電平電壓源型逆變器的容錯(cuò)技術(shù)綜述[J]. 徐帥,張建忠. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(21)
[5]三次諧波注入應(yīng)用于MMC-HVDC的研究[J]. 秦桑. 浙江電力. 2015(07)
[6]微電網(wǎng)儲能技術(shù)研究綜述[J]. 陳慶雯,李婷,黃淳,白凡,張珂?zhèn)? 科技視界. 2014(19)
[7]用于儲能系統(tǒng)的梯次利用鋰電池組均衡策略設(shè)計(jì)[J]. 馬澤宇,姜久春,文鋒,鄭林鋒,郭宏榆,時(shí)瑋. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(03)
[8]一種雙向儲能變流器并網(wǎng)控制策略研究[J]. 盧勝利,鞠文耀,賈中璐. 電力電子技術(shù). 2013(06)
[9]儲能技術(shù)發(fā)展概況研究[J]. 陳玉和. 能源研究與信息. 2012(03)
[10]大規(guī)模電池儲能系統(tǒng)PCS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析[J]. 謝志佳,馬會萌,靳文濤. 電力建設(shè). 2012(08)
博士論文
[1]基于H橋拓?fù)涞募壜?lián)多電平變流器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王躍.浙江大學(xué) 2016
[2]我國新能源儲能技術(shù)創(chuàng)新能力提升研究[D]. 陳杰.中南大學(xué) 2013
[3]中國綜合能源市場體系建設(shè)研究[D]. 蔣國旗.中共中央黨校 2013
[4]新型多電平逆變器組合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多電平逆變器的容錯(cuò)技術(shù)[D]. 陳阿蓮.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于混合儲能的光伏發(fā)電并網(wǎng)控制策略研究[D]. 黃文俊.東華理工大學(xué) 2017
[2]子模塊故障下的MMC控制策略研究[D]. 武文.北京交通大學(xué) 2017
[3]儲能變流器在可再生能源發(fā)電中的應(yīng)用研究[D]. 華嘯秋.東南大學(xué) 2016
[4]模塊化多電平換流器故障容錯(cuò)控制策略研究與裝置研制[D]. 楊浩.湖南大學(xué) 2016
[5]基于電池柔性成組技術(shù)的儲能變流器研究[D]. 趙宇.北京交通大學(xué) 2016
[6]級聯(lián)型儲能變流器的設(shè)計(jì)與研制[D]. 王路石.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[7]三電平逆變器故障診斷與容錯(cuò)控制研究[D]. 王真.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[8]基于不同模型下的蓄電池儲能系統(tǒng)仿真研究[D]. 梁濤.重慶大學(xué) 2015
[9]基于數(shù)字控制的雙向DC/DC儲能變流器的研究[D]. 楊娟.華北電力大學(xué)(北京) 2011
[10]電梯專用永磁同步電機(jī)變頻器的設(shè)計(jì)研究[D]. 郭永林.天津大學(xué) 2006
本文編號:3200014
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 電池柔性成組技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)電池成組存在的問題
1.2.2 電池柔性成組技術(shù)
1.3 儲能變流器研究現(xiàn)狀
1.4 儲能變流器容錯(cuò)控制研究現(xiàn)狀
1.5 主要研究內(nèi)容
2 電池柔性成組儲能系統(tǒng)
2.1 儲能系統(tǒng)工作原理及調(diào)制策略
2.1.1 儲能系統(tǒng)工作原理
2.1.2 調(diào)制策略
2.2 并網(wǎng)控制策略
2.3 電池模塊充放電電流獨(dú)立控制策略
2.4 死區(qū)補(bǔ)償控制
2.5 電池柔性成組儲能系統(tǒng)基本控制策略仿真
2.6 小結(jié)
3 故障檢測及容錯(cuò)控制
3.1 故障檢測及診斷
3.1.1 子模塊故障分析
3.1.2 故障檢測與診斷方法
3.2 傳統(tǒng)故障容錯(cuò)控制策略分析
3.3 基于基波相移補(bǔ)償?shù)娜蒎e(cuò)控制
3.3.1 基波相移補(bǔ)償原理
3.3.2 應(yīng)用分析
3.4 基波相移補(bǔ)償控制仿真
3.5 小結(jié)
4 改進(jìn)型故障容錯(cuò)控制策略
4.1 三次諧波注入在故障容錯(cuò)中的應(yīng)用
4.2 基于相移補(bǔ)償和三次諧波注入的混合調(diào)制故障容錯(cuò)控制
4.2.1 混合調(diào)制工作原理
4.2.2 三相非對稱情況下的三次諧波注入
4.3 不同故障容錯(cuò)控制策略適用情況分析
4.4 改進(jìn)型故障容錯(cuò)控制策略仿真
4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)平臺及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.1 電池柔性成組儲能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺簡介
5.1.1 平臺系統(tǒng)構(gòu)成
5.1.2 軟件設(shè)計(jì)
5.2 儲能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)波形分析
5.3 故障容錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)波形分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綜合能源服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述及設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 孫可,段光,李曉春,鄭朝明,鄭偉民,應(yīng)雨龍,李菁,郁家麟. 熱力發(fā)電. 2017(12)
[2]梯次利用動力電池儲能的特點(diǎn)及應(yīng)用展望[J]. 劉穎琦,李蘇秀,張雷,王靜宇. 科技管理研究. 2017(01)
[3]梯次利用儲能電池管理技術(shù)與試驗(yàn)應(yīng)用[J]. 劉璐,李相俊,賈學(xué)翠,惠東. 電力建設(shè). 2016(01)
[4]多電平電壓源型逆變器的容錯(cuò)技術(shù)綜述[J]. 徐帥,張建忠. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(21)
[5]三次諧波注入應(yīng)用于MMC-HVDC的研究[J]. 秦桑. 浙江電力. 2015(07)
[6]微電網(wǎng)儲能技術(shù)研究綜述[J]. 陳慶雯,李婷,黃淳,白凡,張珂?zhèn)? 科技視界. 2014(19)
[7]用于儲能系統(tǒng)的梯次利用鋰電池組均衡策略設(shè)計(jì)[J]. 馬澤宇,姜久春,文鋒,鄭林鋒,郭宏榆,時(shí)瑋. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(03)
[8]一種雙向儲能變流器并網(wǎng)控制策略研究[J]. 盧勝利,鞠文耀,賈中璐. 電力電子技術(shù). 2013(06)
[9]儲能技術(shù)發(fā)展概況研究[J]. 陳玉和. 能源研究與信息. 2012(03)
[10]大規(guī)模電池儲能系統(tǒng)PCS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析[J]. 謝志佳,馬會萌,靳文濤. 電力建設(shè). 2012(08)
博士論文
[1]基于H橋拓?fù)涞募壜?lián)多電平變流器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王躍.浙江大學(xué) 2016
[2]我國新能源儲能技術(shù)創(chuàng)新能力提升研究[D]. 陳杰.中南大學(xué) 2013
[3]中國綜合能源市場體系建設(shè)研究[D]. 蔣國旗.中共中央黨校 2013
[4]新型多電平逆變器組合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多電平逆變器的容錯(cuò)技術(shù)[D]. 陳阿蓮.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于混合儲能的光伏發(fā)電并網(wǎng)控制策略研究[D]. 黃文俊.東華理工大學(xué) 2017
[2]子模塊故障下的MMC控制策略研究[D]. 武文.北京交通大學(xué) 2017
[3]儲能變流器在可再生能源發(fā)電中的應(yīng)用研究[D]. 華嘯秋.東南大學(xué) 2016
[4]模塊化多電平換流器故障容錯(cuò)控制策略研究與裝置研制[D]. 楊浩.湖南大學(xué) 2016
[5]基于電池柔性成組技術(shù)的儲能變流器研究[D]. 趙宇.北京交通大學(xué) 2016
[6]級聯(lián)型儲能變流器的設(shè)計(jì)與研制[D]. 王路石.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[7]三電平逆變器故障診斷與容錯(cuò)控制研究[D]. 王真.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[8]基于不同模型下的蓄電池儲能系統(tǒng)仿真研究[D]. 梁濤.重慶大學(xué) 2015
[9]基于數(shù)字控制的雙向DC/DC儲能變流器的研究[D]. 楊娟.華北電力大學(xué)(北京) 2011
[10]電梯專用永磁同步電機(jī)變頻器的設(shè)計(jì)研究[D]. 郭永林.天津大學(xué) 2006
本文編號:3200014
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