隨著光伏發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在家用供電,光伏電站等領(lǐng)域的應(yīng)用也越加廣泛。然而光伏電池板受環(huán)境因素的影響,其輸出的電壓范圍較寬,為了使直流母線電壓快速穩(wěn)定,需要引入寬電壓輸入范圍的DC/DC環(huán)節(jié)。因此,研究適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中寬電壓輸入范圍的DC/DC變換器對光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。LCC電路因其較好的調(diào)壓特性并且可以利用自身諧振元件消除電路寄生參數(shù)的影響,因而非常適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中前級DC/DC環(huán)節(jié)。目前針對光伏寬輸入電壓范圍的LCC型DC/DC變換器控制策略如FM和PS都有其不足之處。因此,本文研究了一種變頻移相調(diào)制的混合控制策略。通過對電路特性的分析,利用最小二乘法確定了諧振變換器最佳工作狀態(tài)下開關(guān)頻率和移相角之間的函數(shù)關(guān)系。當(dāng)輸入電壓在寬范圍內(nèi)變化時,根據(jù)擬合曲線同時對開關(guān)頻率和移相角進行調(diào)節(jié),從而改變諧振電路的電壓增益,進而將輸出電壓穩(wěn)定在母線電壓水平。本文詳細闡述了 LCC型DC/DC變換器在變頻移相混合控制策略下的工作原理,并根據(jù)電路的容性基波等效模型,深入研究了 LCC型DC/DC的直流電壓增益特性、輸入阻抗角特性、ZVS及諧振變換器的工作狀態(tài)曲... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單級結(jié)構(gòu)并網(wǎng)系統(tǒng)

圖1-2兩級結(jié)構(gòu)并網(wǎng)系統(tǒng)

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4VinQ1Q2Q3Q4D1D2D3D4LrCrCP1:nLfCfRLaCa圖1-3附加LC網(wǎng)絡(luò)的LCC型DC/DC變換器Fig.1-3LCCtypeDC/DCconverterwithadditionalLCnetwork文獻[16-17]提出了一種改進的LCC型DC/DC變換器，如圖1-4所示。該拓撲是在逆變器前后橋臂間串入附加電感La，并在并聯(lián)諧振電容上串聯(lián)一個雙向開關(guān)。在變換器工作過程中，通過控制雙向開關(guān)管Q5、Q6的導(dǎo)通和關(guān)斷，可以使電路處于在兩種工作模式，分別為移相全橋電路模式和LCC諧振電路模式。電路在兩種模式下利用附加電感拓寬了開關(guān)管的ZVS范圍，同時通過控制雙向開關(guān)降低導(dǎo)通損耗，但新增的附加電感和開關(guān)管增加了電路的控制難度及成本。VinQ1Q3Q2Q4LrCrCPQ5Q61:nD1D2D3D4LfCfRLa圖1-4改進的LCC型DC/DC變換器Fig.1-4ImprovedLCCtypeDC/DCconverter1.3.2控制策略研究現(xiàn)狀以往學(xué)者對LCC型DC/DC變換器的改進優(yōu)化都是在變頻或者移相控制下進行的。在寬輸入電壓范圍的場合，變頻控制和移相控制雖然在一定程度上可以實現(xiàn)寬輸入電壓范圍的穩(wěn)壓，但是都有其各自的缺點。當(dāng)采用單一變頻或移相策略時，隨著輸入電壓范圍變寬，諧振變換器存在開關(guān)頻率范圍增大或滯后橋臂工作在容性狀態(tài)的問題，影響諧振變換器效率及系統(tǒng)的安全運行。為了解決上述單一控制策略運行時存在的問題，文獻[18-22]采用FM和PS的混合控制。該方法是在整個輸入電壓范圍內(nèi)將電壓增益分為兩部分，分別為變頻控制部分和移相控制部分，在低輸入電壓時采用FM調(diào)整電壓增益，在高輸入電壓時采用PS調(diào)整電壓增益。該方法在很大程度上解決了單一控制策略的問題，然而根據(jù)兩種策略的不同電壓增益特性，存在控制策略切換點設(shè)計復(fù)雜等問題。文獻[23-26]采用自持移相調(diào)制的控制策略，從另?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于含高次諧波分量多諧振變換器的擴展型建模分析方法[J]. 韓富強,王議鋒,李占純,冀睿琳,劉瑞欣.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(24)
[2]基于一種新型LCC諧振變換器控制策略的硬件實現(xiàn)[J]. 王棟,李敬文,賀根華.  集成電路應(yīng)用. 2018(11)
[3]高比例光伏發(fā)電并網(wǎng)條件下中國遠景電源結(jié)構(gòu)探討[J]. 盧斯煜,周保榮,饒宏,趙文猛,姚文峰.  中國電機工程學(xué)報. 2018(S1)
[4]一種改進的全橋移相LCC諧振變換器[J]. 王棟,亓迎川,賈強,賀根華.  空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2018(03)
[5]基于臨界模態(tài)的DCM-LCC諧振變換器的歸一化分析與設(shè)計[J]. 張洪寅,童朝南,王澤庭.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(01)
[6]LCC諧振變換器電流輸出特性研究與軟開關(guān)實現(xiàn)[J]. 王德玉,段元超,高鶴,王振春,趙清林.  電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[7]基于自持移相控制的高壓靜電除塵電源研究[J]. 張羽,陳達,胡浩,陳息坤.  工業(yè)控制計算機. 2017(11)
[8]一種寬范圍ZVS定頻LCC諧振變換器設(shè)計[J]. 林磊明,許建平,陳一鳴,馬紅波.  中國電機工程學(xué)報. 2018(16)
[9]LCC諧振變換器非對稱移相控制及效率優(yōu)化方法[J]. 高鐵峰,張森,趙劍鋒,張云龍.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(08)
[10]自持移相LCC諧振變換器穩(wěn)態(tài)分析及參數(shù)設(shè)計[J]. 高鐵峰,張森,朱朱,趙劍鋒.  電力自動化設(shè)備. 2016(08)

博士論文
[1]LCC諧振變換器的解析建模與分析[D]. 楊瑞.華中科技大學(xué) 2014
[2]光伏并網(wǎng)逆變器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳堃.武漢大學(xué) 2014

碩士論文
[1]曲線擬合原理及其應(yīng)用研究[D]. 陳韋名.長沙理工大學(xué) 2018
[2]一種寬范圍軟開關(guān)全橋DC-DC變換器[D]. 尚子凡.北京交通大學(xué) 2017
[3]基于低壓配網(wǎng)電壓質(zhì)量的光伏并網(wǎng)逆變器的控制方法研究[D]. 趙倩.華北電力大學(xué) 2017
[4]寬范圍輸出的三相LCC諧振變換器研究[D]. 石巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]LCC諧振DC/DC變換器控制策略研究[D]. 朱朱.東南大學(xué) 2016
[6]光伏發(fā)電用高增益DC/DC變換器的研究與設(shè)計[D]. 蹤凱.華南理工大學(xué) 2013
[7]單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中DC/DC變換器的設(shè)計與優(yōu)化[D]. 孫良偉.浙江大學(xué) 2007



本文編號：3518650