隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭和生態(tài)環(huán)境問題的日趨嚴(yán)重,綠色可再生能源逐漸成為未來能源戰(zhàn)略的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的交流電網(wǎng)由于自身消納能力的有限,越來越難以適應(yīng)未來能源格局的變化。直流電網(wǎng)和直流變換技術(shù)是解決該問題的有效途徑。輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)（input-series-output-parallel,ISOP）組合直流變換器具有模塊化,可靠性高,方便系統(tǒng)擴(kuò)容等優(yōu)點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)直流電網(wǎng)中高壓到低壓直流變換的關(guān)鍵設(shè)備之一。本文針對(duì)常規(guī)的ISOP直流變換器難以實(shí)現(xiàn)故障切除,啟動(dòng)電流大,各模塊功率容易不平衡等問題,深入研究了ISOP直流變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),軟啟動(dòng)過程以及功率平衡控制策略等。研究重點(diǎn)和取得的成果如下:（1）針對(duì)傳統(tǒng)的移相全橋ISOP直流變換器在故障切除,電壓匹配和模塊冗余等方面的不足,研究了一種開關(guān)電容型ISOP直流變換器,具有快速切除故障子模塊,方便系統(tǒng)模塊冗余,能夠?qū)崿F(xiàn)輸入與輸出電壓的良好匹配等優(yōu)點(diǎn)。首先給出了開關(guān)電容型ISOP變換器的工作原理與運(yùn)行特性,詳細(xì)分析了變換器軟啟動(dòng)過程,并推導(dǎo)了變換器的軟啟動(dòng)限制條件。進(jìn)而以單個(gè)開關(guān)電容子模塊小信號(hào)模型為基礎(chǔ),建立了開關(guān)電容型ISOP系統(tǒng)整體小信號(hào)模... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 高壓直流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模塊化多電平直流變換器
        1.2.2 多模塊串并聯(lián)組合直流變換器
    1.3 ISOP直流變換器子模塊拓?fù)溲芯楷F(xiàn)狀
    1.4 ISOP型高壓直流變換器控制策略研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 開關(guān)電容型ISOP直流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究
    2.1 引言
    2.2 開關(guān)電容型全橋直流變換器
    2.3 開關(guān)電容型ISOP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn)分析
    2.4 開關(guān)電容型ISOP直流變換器工作過程分析
        2.4.1 開關(guān)電容型模塊原理及工作過程分析
        2.4.2 移相全橋模塊原理及工作過程分析
    2.5 軟啟動(dòng)分析
    2.6 開關(guān)電容型模塊組合式變換器數(shù)學(xué)模型
        2.6.1 子模塊小信號(hào)模型
        2.6.2 開關(guān)電容型ISOP直流變換器小信號(hào)模型
    2.7 本章小結(jié)
第3章 開關(guān)電容型ISOP直流變換器控制策略研究
    3.1 ISOP系統(tǒng)的功率平衡分析
        3.1.1 輸入均壓與輸出均流的關(guān)系
        3.1.2 平衡控制策略的穩(wěn)定性分析
    3.2 開關(guān)電容型ISOP控制策略
        3.2.1 解耦控制
        3.2.2 閉環(huán)參數(shù)的設(shè)計(jì)
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 開關(guān)電容型ISOP直流變換器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及研制
    4.1 系統(tǒng)主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.1.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)
        4.1.2 高頻變壓器設(shè)計(jì)
        4.1.3 功率開關(guān)管選擇
        4.1.4 整流二極管選擇
        4.1.5 輸出濾波電感選取
        4.1.6 輸出濾波電容選取
    4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 主控制板設(shè)計(jì)
        4.2.2 分控板設(shè)計(jì)
    4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 DSP主程序設(shè)計(jì)
        4.3.2 故障保護(hù)子程序設(shè)計(jì)
        4.3.3 FPGA主程序設(shè)計(jì)
    4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)構(gòu)成
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果



本文編號(hào)：3326909