新型電力電子變壓器拓撲與控制策略研究
發(fā)布時間:2023-03-12 02:18
隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的不斷發(fā)展,越來越多的分布式發(fā)電系統(tǒng)和分布式儲能系統(tǒng)需要同電網(wǎng)相連接。新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)時,需要接口設(shè)備提供無功功率補償、電壓調(diào)整、智能能量管理和即插即用等功能。由于傳統(tǒng)的變壓器功能有限,無法提供上述的功能,因此本文中介紹了一種新型的電力電子變壓器來替代傳統(tǒng)變壓器作為新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的接口設(shè)備。 所謂電力電子變壓器,是一種把高頻變換技術(shù)和電力電子變換技術(shù)相結(jié)合,來實現(xiàn)電壓等級變換和電氣隔離等功能的靜止電氣設(shè)備。由于目前電力電子器件耐壓等級的限制,電力電子變壓器應用于高壓場合時需要采用多個低壓模塊級聯(lián)的結(jié)構(gòu)。模塊級聯(lián)型電力電子變壓器面臨的主要問題之一是各級聯(lián)模塊之間的均壓問題,各模塊之間電壓不均衡會導致開關(guān)器件上承受的電壓超過其耐壓值,造成開關(guān)器件的損壞。本文主要研究在模塊級聯(lián)型PWM整流級實現(xiàn)各級聯(lián)模塊的均壓問題。 本文中首先綜述了電力電子變壓器和模塊級聯(lián)型PWM整流器的研究背景與發(fā)展現(xiàn)狀,通過與傳統(tǒng)變壓器的對比可以看出電力電子變壓器具有傳統(tǒng)變壓器不具備的優(yōu)點。介紹了電力電子變壓器的幾種典型拓撲結(jié)構(gòu),并對其工作原理和控制策略進行了分析。在此基礎(chǔ)上,分析了模塊級聯(lián)型PWM整...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 電力電子變壓器的發(fā)展
1.2.1 傳統(tǒng)變壓器的缺點
1.2.2 電力電子變壓器發(fā)展歷史
1.2.3 電力電子變壓器的優(yōu)點
1.3 電力電子變壓器的工作原理和分類
1.3.1 電力電子變壓器的工作原理
1.3.2 電力電子變壓器的分類
1.4 模塊級聯(lián)型電力電子變壓器
1.5 本文主要內(nèi)容
第2章 模塊級聯(lián)型整流器的工作原理分析
2.1 單相PWM整流器工作原理
2.1.1 單相H橋型PWM整流器拓撲結(jié)構(gòu)
2.1.2 單相H橋型PWM整流器的工作模態(tài)
2.2 模塊級聯(lián)型PWM整流器工作原理
2.2.1 載波移相調(diào)制
2.2.2 各級聯(lián)H橋模塊工作模式
2.3 本章小結(jié)
第3章 模塊級聯(lián)型整流器建模與控制
3.1 單相D-Q矢量變換
3.2 基于單相D-Q矢量變換的共同占空比控制方法
3.3 電壓均衡控制方法
3.4 電壓均衡控制的局限性
3.5 本章小結(jié)
第4章 實驗電路硬件設(shè)計與軟件設(shè)計
4.1 實驗系統(tǒng)的設(shè)計指標和總體結(jié)構(gòu)
4.2 功率電路設(shè)計
4.3 控制電路的設(shè)計
4.3.1 采樣電路
4.3.2 調(diào)理電路
4.3.3 驅(qū)動電路
4.4 軟件設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第5章 仿真與硬件實驗結(jié)果
5.1 仿真結(jié)果及分析
5.1.1 基于單相D-Q變換的共同占空比控制仿真結(jié)果
5.1.2 電壓均衡控制仿真結(jié)果
5.2 硬件實驗結(jié)果
5.2.1 基于單相D-Q變換的共同占空比控制硬件實驗結(jié)果
5.2.2 電壓均衡控制硬件實驗結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
在讀期間參與的科研項目
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3760733
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ABSTRACT
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第1章 緒論
1.1 課題研究背景
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1.2.1 傳統(tǒng)變壓器的缺點
1.2.2 電力電子變壓器發(fā)展歷史
1.2.3 電力電子變壓器的優(yōu)點
1.3 電力電子變壓器的工作原理和分類
1.3.1 電力電子變壓器的工作原理
1.3.2 電力電子變壓器的分類
1.4 模塊級聯(lián)型電力電子變壓器
1.5 本文主要內(nèi)容
第2章 模塊級聯(lián)型整流器的工作原理分析
2.1 單相PWM整流器工作原理
2.1.1 單相H橋型PWM整流器拓撲結(jié)構(gòu)
2.1.2 單相H橋型PWM整流器的工作模態(tài)
2.2 模塊級聯(lián)型PWM整流器工作原理
2.2.1 載波移相調(diào)制
2.2.2 各級聯(lián)H橋模塊工作模式
2.3 本章小結(jié)
第3章 模塊級聯(lián)型整流器建模與控制
3.1 單相D-Q矢量變換
3.2 基于單相D-Q矢量變換的共同占空比控制方法
3.3 電壓均衡控制方法
3.4 電壓均衡控制的局限性
3.5 本章小結(jié)
第4章 實驗電路硬件設(shè)計與軟件設(shè)計
4.1 實驗系統(tǒng)的設(shè)計指標和總體結(jié)構(gòu)
4.2 功率電路設(shè)計
4.3 控制電路的設(shè)計
4.3.1 采樣電路
4.3.2 調(diào)理電路
4.3.3 驅(qū)動電路
4.4 軟件設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第5章 仿真與硬件實驗結(jié)果
5.1 仿真結(jié)果及分析
5.1.1 基于單相D-Q變換的共同占空比控制仿真結(jié)果
5.1.2 電壓均衡控制仿真結(jié)果
5.2 硬件實驗結(jié)果
5.2.1 基于單相D-Q變換的共同占空比控制硬件實驗結(jié)果
5.2.2 電壓均衡控制硬件實驗結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
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本文編號:3760733
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