固態(tài)變壓器雙有源直流變換器研究
發(fā)布時間:2020-12-20 18:46
近些年來,電力系統(tǒng)迅速發(fā)展,其規(guī)模不斷擴(kuò)大,電壓等級不斷提高,負(fù)荷種類越來越多元化。傳統(tǒng)變壓器由于自身功能的限制,不能應(yīng)對現(xiàn)代電網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn),此時固態(tài)變壓器應(yīng)運(yùn)而生。固態(tài)變壓器三級式結(jié)構(gòu)通常包含整流級、隔離級和逆變級,本文主要研究的是固態(tài)變壓器的隔離級-雙有源直流變換器。論文研究分析了雙有源直流變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及雙有源直流變換器在單移相和單側(cè)雙移相這兩類典型控制方式下的開關(guān)模態(tài),選取負(fù)載側(cè)的電容電壓作為狀態(tài)變量,推導(dǎo)建立了雙有源直流變換器的小信號數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計,并且通過仿真驗證了閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計的正確性;針對多個雙主動橋模塊并聯(lián)時產(chǎn)生的電流均衡問題,提出了一種新型均流控制策略-基于實時電流偏差的均流控制,原理簡單,容易實現(xiàn)且精度高。根據(jù)雙有源直流變換器的穩(wěn)態(tài)數(shù)量關(guān)系,計算確定了功率電路中開關(guān)管等關(guān)鍵元件的參數(shù);分析并計算高頻變壓器的各種參數(shù),完成高頻變壓器的設(shè)計與制作;設(shè)計了以TMS320F28335型DSP為核心的控制環(huán)節(jié)。通過實驗樣機(jī)進(jìn)行了雙有源直流變換器在單側(cè)雙重移相控制下的實驗,采集到的實驗波形和數(shù)據(jù)與理論分析相一致,驗證了雙有源直流變換器的功能以...
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
DAB單移相控制工作原理波形圖
第六個狀態(tài)圖 2.3 雙主動橋變換器工作模式Fig.2.3 Double active bridge converter operating mode4)第四個狀態(tài)(3t 4t )第四個狀態(tài)見圖 2.3,2t 時刻,1U 側(cè)晶體管1S 、4S 斷開,但是此時電感上流經(jīng)的電流1Li 還是正值,故1U 側(cè)由2D 、3D 續(xù)流;而'1U 側(cè)仍然由'1D 、'4D 續(xù)流,這個時刻電感所承受的電壓就是 '11 U nU,流經(jīng)其上的電流持續(xù)降低,到4t 時刻降至 0,15
圖 2.4 單移相控制仿真圖Fig.2.4 Single phase-shift control simulation為在PSIM中畫出單移相的仿真圖,首先對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,具體的仿真下表所示:表 2.1 雙主動橋單移相控制仿真參數(shù)Tab.2.1 Single-phase-shift control simulation parameters for dual-active bridges系統(tǒng)主電路參數(shù)輸入電壓 電感 頻率 變比 負(fù)載 移相比300V 0.7mH 10kHz 3:1 9.72 0.2單移相控制 將表2.1雙主動橋單移相控制仿真參數(shù)代入到公式2.19可以計算出雙主動橋
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源互聯(lián)網(wǎng)從概念到行動[J]. 牛祿青. 新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2015(07)
[2]雙重移相控制的雙向全橋DC-DC變換器及其功率回流特性分析[J]. 趙彪,于慶廣,孫偉欣. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(12)
[3]共同移相角控制下電流源型并聯(lián)變換器均流分析[J]. 周靈兵,石健將,何湘寧. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2011(S1)
[4]雙向DC/DC變換器的拓?fù)溲芯縖J]. 童亦斌,吳峂,金新民,陳瑤. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2007(13)
[5]電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 徐政,盧強(qiáng). 電工技術(shù)學(xué)報. 2004(08)
[6]電力電子變壓器電路拓?fù)渑c控制策略研究[J]. 鄧衛(wèi)華,張波,胡宗波. 電力系統(tǒng)自動化. 2003(20)
博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D]. 許海平.中國科學(xué)院研究生院(電工研究所) 2005
[2]軟開關(guān)雙向DC-DC變換器的研究[D]. 陳剛.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]大功率雙向DC/DC變換器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李新建.河北大學(xué) 2017
[2]三相模塊級聯(lián)型固態(tài)變壓器及其控制策略研究[D]. 李厚芝.山東大學(xué) 2017
[3]雙有源DC/DC變換器在固態(tài)變壓器中的應(yīng)用研究[D]. 封波.山東大學(xué) 2015
[4]模塊級聯(lián)型固態(tài)變壓器及其控制策略的研究[D]. 榮強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
[5]三相固態(tài)變壓器拓?fù)渑c控制研究[D]. 莫詠衡.長沙理工大學(xué) 2013
[6]基于遺傳算法的新型換流變壓器損耗研究與優(yōu)化設(shè)計[D]. 孫風(fēng)云.湖南大學(xué) 2012
[7]電子電力變壓器的DC-DC變換器[D]. 任蓓蓓.華中科技大學(xué) 2012
[8]基于Cuk變換器的高頻隔離式三電平變換器研究[D]. 朱玲.南京理工大學(xué) 2010
[9]基于DSP數(shù)字控制雙向全橋DC/DC變換器的研制[D]. 許佳.西安理工大學(xué) 2010
[10]大功率雙向DC/DC變換器的研究[D]. 高金萍.華中科技大學(xué) 2009
本文編號:2928367
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
DAB單移相控制工作原理波形圖
第六個狀態(tài)圖 2.3 雙主動橋變換器工作模式Fig.2.3 Double active bridge converter operating mode4)第四個狀態(tài)(3t 4t )第四個狀態(tài)見圖 2.3,2t 時刻,1U 側(cè)晶體管1S 、4S 斷開,但是此時電感上流經(jīng)的電流1Li 還是正值,故1U 側(cè)由2D 、3D 續(xù)流;而'1U 側(cè)仍然由'1D 、'4D 續(xù)流,這個時刻電感所承受的電壓就是 '11 U nU,流經(jīng)其上的電流持續(xù)降低,到4t 時刻降至 0,15
圖 2.4 單移相控制仿真圖Fig.2.4 Single phase-shift control simulation為在PSIM中畫出單移相的仿真圖,首先對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,具體的仿真下表所示:表 2.1 雙主動橋單移相控制仿真參數(shù)Tab.2.1 Single-phase-shift control simulation parameters for dual-active bridges系統(tǒng)主電路參數(shù)輸入電壓 電感 頻率 變比 負(fù)載 移相比300V 0.7mH 10kHz 3:1 9.72 0.2單移相控制 將表2.1雙主動橋單移相控制仿真參數(shù)代入到公式2.19可以計算出雙主動橋
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源互聯(lián)網(wǎng)從概念到行動[J]. 牛祿青. 新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2015(07)
[2]雙重移相控制的雙向全橋DC-DC變換器及其功率回流特性分析[J]. 趙彪,于慶廣,孫偉欣. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(12)
[3]共同移相角控制下電流源型并聯(lián)變換器均流分析[J]. 周靈兵,石健將,何湘寧. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2011(S1)
[4]雙向DC/DC變換器的拓?fù)溲芯縖J]. 童亦斌,吳峂,金新民,陳瑤. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2007(13)
[5]電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 徐政,盧強(qiáng). 電工技術(shù)學(xué)報. 2004(08)
[6]電力電子變壓器電路拓?fù)渑c控制策略研究[J]. 鄧衛(wèi)華,張波,胡宗波. 電力系統(tǒng)自動化. 2003(20)
博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D]. 許海平.中國科學(xué)院研究生院(電工研究所) 2005
[2]軟開關(guān)雙向DC-DC變換器的研究[D]. 陳剛.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]大功率雙向DC/DC變換器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李新建.河北大學(xué) 2017
[2]三相模塊級聯(lián)型固態(tài)變壓器及其控制策略研究[D]. 李厚芝.山東大學(xué) 2017
[3]雙有源DC/DC變換器在固態(tài)變壓器中的應(yīng)用研究[D]. 封波.山東大學(xué) 2015
[4]模塊級聯(lián)型固態(tài)變壓器及其控制策略的研究[D]. 榮強(qiáng).浙江大學(xué) 2014
[5]三相固態(tài)變壓器拓?fù)渑c控制研究[D]. 莫詠衡.長沙理工大學(xué) 2013
[6]基于遺傳算法的新型換流變壓器損耗研究與優(yōu)化設(shè)計[D]. 孫風(fēng)云.湖南大學(xué) 2012
[7]電子電力變壓器的DC-DC變換器[D]. 任蓓蓓.華中科技大學(xué) 2012
[8]基于Cuk變換器的高頻隔離式三電平變換器研究[D]. 朱玲.南京理工大學(xué) 2010
[9]基于DSP數(shù)字控制雙向全橋DC/DC變換器的研制[D]. 許佳.西安理工大學(xué) 2010
[10]大功率雙向DC/DC變換器的研究[D]. 高金萍.華中科技大學(xué) 2009
本文編號:2928367
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