本文關鍵詞： 三電平儲能變流器 空間矢量調制 中點電位平衡控制 分區(qū)混合調制 中點電位控制級　出處：《東南大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著化石能源的日益減少以及環(huán)境污染問題的愈發(fā)嚴重,風能、太陽能等可再生能源的開發(fā)利用成為全球能源戰(zhàn)略的關鍵,而目前儲能是制約新能源發(fā)展與廣泛應用的瓶頸問題,因此儲能系統(tǒng)的研究刻不容緩。其中,雙向能量轉換系統(tǒng)(PCS)作為儲能介質與電網(wǎng)/負載的接口,構成了整個儲能系統(tǒng)的核心,其本質是一個用于實現(xiàn)雙向功率調節(jié)的電力電子變換器,目前主要有高壓鏈式儲能與低壓模塊化并聯(lián)兩類拓撲,其中低壓模塊化并聯(lián)方案具備控制成熟且模塊化擴容方便等優(yōu)勢,因而成為目前大容量電力儲能的主要選擇形式。當前,對于模塊化并聯(lián)PCS而言,效率是其關注的重點,而三電平拓撲相對兩電平可以降低損耗,提高等效開關頻率并減小并網(wǎng)濾波器,從而有利于減小體積與模塊化集成,因此三電平拓撲的PCS將在儲能市場占據(jù)主導地位。為此,本文圍繞三電平變流器在PCS的應用展開研究,重點解決三相三線制與三相四線電容中點式三電平拓撲的電壓平衡問題。首先,以兩電平三相三線制拓撲入手,詳細介紹了 SVPWM的基本原理,歸納總結了 SVPWM的實現(xiàn)方法與步驟。然后,將該方法拓展到兩電平三相四線電容中點式拓撲,分析了三維SVPWM的實現(xiàn)原理,并指出其與兩電平三相三線矢量調制的聯(lián)系與區(qū)別,為后續(xù)三電平拓撲矢量調制與電壓平衡研究奠定基礎。其次,針對三電平三相三線制拓撲矢的量調制與電壓平衡展開研究,由最近三矢量調制入手,介紹了基于冗余小矢量作用時間分配的中點電壓平衡算法,并指出該算法在高調制比以及低功率因數(shù)的情況下存在中點電位低頻振蕩的不足。為了抑制這種現(xiàn)象,并進一步提高直流側電容電壓平衡效果,分析了虛擬空間矢量電壓平衡算法的原理實現(xiàn),指出虛擬空間矢量的應用消除了最近三矢量調制存在的低頻振蕩問題,但是以增加開關管動作次數(shù)為代價,并且虛擬空間矢量本質上屬于非最近三矢量調制,會導致變流器輸出側的諧波特性變差。為了充分利用冗余小矢量作用時間調整法與虛擬空間矢量法兩者的優(yōu)勢,提出了一種分區(qū)混合調制策略,在消除了中點電位低頻振蕩的同時,改善了變流器的輸出諧波特性,并通過對變流器在不同工作狀態(tài)下的仿真建模,驗證了該混合調制策略的有效性。再次,針對三電平三相四線電容中點式拓撲的矢量調制與電壓平衡展開研究,通過發(fā)掘其與兩電平拓撲SVPWM調制的內在聯(lián)系與規(guī)律性,將空間矢量劃分為七個子空間,并為每個子空間定義新的坐標原點,進行矢量重定位,使各子空間內的冗余小矢量在新坐標系下的零軸分量等值反向,等效于兩電平中的正負零軸矢量,從而簡化了算法的實現(xiàn)過程。此外,為了抑制中點電位偏移,提出了矢量中點電位控制級的概念,根據(jù)變流器不同的工作情況,求解冗余矢量的中點電位控制級的大小,并進一步優(yōu)化矢量選擇,以達到最大程度抑制中點電位偏移的控制目的。最后,通過對變流器在不同工作狀態(tài)的仿真,驗證了所提基于三維矢量優(yōu)化選擇的中點電位控制策略的有效性。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 何鳳有;李探;陳勛;高新宇;;新穎的雙調制波中點電位控制策略的研究[J];電氣傳動;2014年05期

2 張曉;李成君;張迎;孫華;;并聯(lián)型APF直流側中點電位平衡控制的研究[J];電力電子技術;2011年03期

3 王珂;袁野;;三電平變頻器中點電位控制策略研究[J];變頻器世界;2012年03期

4 江才;宋文勝;王順亮;韓坤;馮曉云;;一種三電平中性點鉗位逆變器中點電位控制算法[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年07期

5 程志友;于浩;程紅江;葉姍姍;;虛擬矢量的中點電位平衡三電平調制方法[J];安徽大學學報(自然科學版);2014年02期

6 馬秀麗;何鳳有;;雙三電平變頻器直流側中點電位平衡策略研究與實現(xiàn)[J];電氣技術;2010年03期

7 劉建波;尹傳濤;;五相三電平H橋變頻器中點電位漂移抑制方法研究[J];船電技術;2011年05期

8 周京華;賈斌;章小衛(wèi);陳亞愛;;混合式三電平中點電位平衡控制策略[J];中國電機工程學報;2013年24期

9 張云鳳;王羽;韓冬;張俊升;;基于電荷平衡的三電平中點電位尋優(yōu)控制[J];電力電子技術;2014年08期

10 姚文熙,呂征宇,費萬民,錢照明;一種新的三電平中點電位滯環(huán)控制法[J];中國電機工程學報;2005年07期

相關會議論文 前3條

1 馬文忠;吳海波;王志;張偉;李耀榮;;三相四橋臂逆變器中點電位平衡控制策略的研究[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

2 金舜;鐘彥儒;明正峰;王建淵;;一種消除窄脈沖并控制中點電位的三電平PWM方法[A];中國電工技術學會電力電子學會第八屆學術年會論文集[C];2002年

3 蘇廣寧;趙玲;雷s，

本文編號：1519012