模块级联论文-傅仕航,赵恒阳,石健将

模块级联论文-傅仕航,赵恒阳,石健将

导读:本文包含了模块级联论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:固态变压器,分布式发电,最大功率点跟踪,消纳

模块级联论文文献综述

傅仕航,赵恒阳,石健将[1](2019)在《基于叁端口模块级联型固态变压器的分布式太阳电池组的最大功率输出跟踪控制研究》一文中研究指出研究通过一种叁端口模块级联型固态变压器,将太阳电池组直接接入微电网,并提出一种改进的控制策略;该控制策略不仅使模块级联型固态变压器运行时具有网侧单位功率因数、能量双向传输、各级联模块均衡传输功率等原有功能,同时,无需专用的控制器,还可实现分布式太阳电池组实时输出最大功率以及就近消纳功能。实验验证该控制策略的先进性与可行性。(本文来源于《太阳能学报》期刊2019年11期)

张尧[2](2019)在《电力电子变流器多模块级联系统的稳定性分析方法研究》一文中研究指出随着电力电子技术的广泛应用,电力电子系统逐渐趋于模块化,多模块的并联或串联可以灵活构成更复杂多样的电力电子装置,但是也给系统的稳定性分析带来了困难。模块串行级联结构是复杂电力电子系统的基本结构之一,本文着重研究电力电子变流器多模块级联系统的稳定性分析方法。在现有两级源荷模块稳定性分析方法的基础上,提出将多级级联模块转化为两级源荷模块后,再利用现有阻抗比判据来分析,或将多级级联模块看作一个整体,求出其开环或闭环传递函数后,再利用奈奎斯特图来分析系统的稳定性。首先,将级联子模块等效为一个二端口网络,定义了单个子模块的小信号模型及模型参数,包括输入输出阻抗以及输入输出电压或电流的传递关系。基于小信号模型的阻抗比特性,分析了传统两级级联系统的稳定性,并指出阻抗比分析法与经典反馈系统传递函数分析法之间的等价关系。针对多模块串行级联系统的稳定性分析,给出了叁种分析途径:利用子模块小信号模型及其级联关系,推导出整体级联系统的传递函数,进而采用经典控制理论进行稳性性分析;或将多级级联系统通过子模块整合,重新划分为源荷两级系统,利用阻抗比函数进行稳定性分析;或利用子模块小信号模型推导出等价于系统开环传函的阻抗匹配表达式。提出了将两个级联的子模块等效为一个子模块时的等效模型参数计算方法,进而可由各个子模块的小信号模型参数得到将多级联模块化简为一个等效模块时的等效模型参数,为采用阻抗比判据分析多级级联系统稳定性提供了方法。建立了DC-DC级联系统和AC-DC级联系统的PSIM仿真模型和RT-LAB实验平台。针对具体应用示例,建立了子模块小信号模型,给出了不同参数下级联系统稳定性的理论分析结果与仿真实验结果,仿真实验结果与理论分析结果基本一致,表明了本文所提多级级联系统稳定性分析方法的正确可行性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

王汝田,韩旭,文湘云,雷大鹏[3](2019)在《级联式模块化多电平矩阵变换器控制策略的优化》一文中研究指出级联式模块化多电平矩阵变换器(Modular Multilevel Matrix Converter,M~3C)是一种新型直接交-交变换器,拓扑结构由级联H桥构成,其优良特性适用于中/高压大功率变换场合.介绍了M~3C的拓扑电路,分析了构成拓扑电路的H桥开关单元的工作状态,并且详细地讨论了各个桥臂连接规律和开关操作方法.采用SVPWM调制策略,区别于以往M~3C运行时随机选择导通桥臂的调制策略,提出了轮换应用叁组桥臂连接模型来合成输入/输出的优化控制方法,通过叁组不同的桥臂连接状态使各桥臂的动作次数趋于一致,且出现"+1"、"-1"状态的次数相同,以达到更好的输出效果.构建了基于Matlab/Simulink的M~3C的仿真模型,验证了所提出的调制策略的有效性和可行性.(本文来源于《东北电力大学学报》期刊2019年03期)

王朝亮,吕文韬,许烽,陆翌,李继红[4](2019)在《柔性直流配电网MMC子模块级联数量优化设计》一文中研究指出MMC(模块化多电平换流器)子模块级联数量是MMC工程的主要参数,也是工程设计的重要内容之一。基于杭州江东新城智能柔性直流配电网示范工程的实际需要,对SNOP(柔性多状态开关)叁端MMC桥臂子模块级联数量进行了工程设计,提出了MMC桥臂子模块数量设计原则,针对全桥型MMC直流侧电压与交流侧电压不匹配的情况,提出了全桥型MMC桥臂子模块数量的设计方法。采用所提设计方法的示范工程已顺利投运,进一步验证了该方法的有效性。(本文来源于《浙江电力》期刊2019年04期)

温联鑫[5](2019)在《单级式高频隔离型模块化级联变换器研究》一文中研究指出当今,天然气、石油等一次能源日渐枯竭,而太阳能等新能源以迅猛发展的态势逐步成为化石燃料的替代品。目前,集中式光伏主要通过电压源型变流器再经过工频升压变压器来实现中压交流并网,但是工频变压器存在着体积大、重量重、可控性差等固有问题,不利于在边远地区光伏电站的运输及安装维护。本文针对无工频变压器光伏中压交流并网系统提出了一种高频隔离型模块化级联变换器(Isolated Modular Cascaded Converter,I-MCC),该变换器属于单级式功率变换,省去了高压侧中间直流环节电容,显着减小体积的同时简化了模块电容间的电压平衡控制,提高了功率密度及运行效率。首先,对本文所提I-MCC的拓扑结构、工作原理、所采用的移相调制策略以及多模块载波移相调制策略进行了详细说明,然后针对I-MCC存在的输出电压直流偏移问题提出了一种基于直流调制比补偿的直流分量抑制策略,紧接着分析了I-MCC在移相调制下的工作模态。其次,对于载波移相控制下的多模块I-MCC系统,分析总结了其交流侧电感电流的变化规律,并在此基础上对I-MCC的滤波器、高频变压器及电压箝位电路的各项参数进行了优化设计,为实验平台搭建提供基础。然后针对Y接叁相I-MCC光伏并网系统,在建立了I-MCC数学模型的基础上,提出了适用于Y接叁相I-MCC光伏并网系统的PQ控制策略,该控制策略包括功率外环控制以及电流内环控制两部分,并且通过仿真验证了该PQ并网控制策略的正确性。最终,搭建了3kW的单相I-MCC硬件实验平台,并通过稳态实验以及暂态实验验证了所提I-MCC拓扑结构及其调制、控制策略的可行性和有效性,实验结果与理论分析基本一致,证明了I-MCC能够实现低压直流到中压交流的高效转换,可应用于光伏中压交流并网。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01)

李戈琦,庞磊,孙玮,龙天骏,张立松[6](2018)在《采用正负半桥子模块级联拓扑的高压多电平波形发生器》一文中研究指出随着电力系统设备电力电子化程度的不断提高,系统中诸多绝缘部件会承受多样化的高压脉宽调制(pulsewidth modulation,PWM)波形或高压多电平阶梯波形等阶跃性电压波形。为研究复杂多样的电压波形下设备或相关材料的绝缘特性,需要研制高压多电平波形发生器。在分析传统的半桥型模块化多电平变换器(multi-modularconverter,MMC)拓扑工作原理的基础上,结合典型绝缘缺陷等效负载特性的探讨,提出了一种正、负半桥子模块交替级联拓扑,抑制了因绝缘试验中不对称放电引起的输出电压偏置问题,提高了电源输出电压的稳定性,并且所需开关器件更少而利于小型化,同时便于串联迭加向高电压等级扩展。最终,通过对该发生器主要器件参数进行计算分析,研制了一台输出幅值为4600 V且频率可调的高压多电平波形发生器样机,可产生高压类正弦多电平电压波形、PWM电压波形等各类试验波形,验证了所提拓扑的可行性。(本文来源于《电网技术》期刊2018年11期)

汪诚[7](2018)在《基于级联多电平变换器的光伏发电系统的模块不匹配运行技术研究》一文中研究指出分布式能源的互联大幅提高电网的效能、可靠性、安全性等。为实现可持续发展,可再生清洁能源正在被优先地开发利用。因此,大规模分布式光伏发电系统的安装总量获得了迅速的增长。得益于电网技术标准的引导以及用户对于高效率的追求,光伏发电技术的飞速发展。现代电网技术规范要求大规模分布式光伏发电系统必须保证所注入电能的质量,残酷的市场竞争则要求光伏发电系统本身的效率越高越好。级联光伏系统无需笨重的工频变压器即可并入中高压的区域电网,这将有助于功率密度的提高;级联光伏系统具有与级联模块的个数成正比例的等效开关频率,这将能以有限的模块开关频率获得高的输出电流质量;级联光伏系统的多个模块共同承担大功率与高电压,这将有助于降低模块选型的难度、降低所选模块的成本。除此之外,级联光伏系统还具备模块化、规模化以及可分布实施的最大功率点跟踪能力等优点。然而,模块不匹配对级联光伏系统的稳定、高效的运行带来了新的挑战。一方面,模块传输的有功功率的不匹配会直接引起模块的交流侧电压的不对称分布,这会导致H桥逆变器的过调制。另一方面,由直流-直流变换器捕获的最大功率点有功功率不能及时、平顺地向电网传输,将会导致直流母线电压过高或过低。当模块不匹配时,为了维持系统稳定,常见的过设计包括增加额外的能量储存或者能量变换环节、增大系统的电压与功率设计裕量,以及舍弃系统的最大功率跟踪功能。过设计的做法会提高系统的造价、降低系统的运行效率。为使系统兼具高效性与稳定性,有学者提出了基于调制策略的解决方案,根据有功的分配来调整各模块的驱动脉冲,但现有的解决方案仅基于传统的基于载波的调制方法,所涉及的模块不匹配程度往往较轻。鲜有学者给出能应对较严重的模块不匹配情况下的调制策略。为了能应对较严重的模块不匹配,有学者提出了向电网注入无功或者从电网吸收无功以补偿模块输出电压不平衡的策略。然而,无功补偿因受限于电网的需求而不能完全自主,再者,过多的无功会增加系统的负担、降低系统的运行效率。为此,本文将寻求更高效的、能应对更严重的模块不匹配的解决方案。本文的主要工作有:1对模块不匹配问题进行了详细的分析级联光伏系统固有模块不匹配问题。在模块不匹配工况下,会引入诸多的问题如:直流侧过/欠压、交流侧电流畸变等,严重时,系统会失去稳定。目前少数文献给出了解决方案,但这些文献并未详细给出模块不匹配的对于系统产生影响的机理。因此,本文将首先分析级联光伏系统的功率-电压分布关系,依此,将详细地给出模块不匹配的影响机理,同时,展现传统方案的不足之处。2提出了一种改进的基于载波层迭的脉冲宽度调制(Carrier level-shifted pulse width modulation,LSPWM)策略在电力电子系统中,脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)能被用来解决一些传统控制所不能克服的问题。本文首先分析了传统LSPWM能允许模块不匹配的特性及其局限性,其次罗列了级联H桥变换器的开关状态并且分析了它们的特点,对开关状态进行了优化的排布,最终形成了开关事件消耗少、能实时调整模块直流电压利用率的开关切换模式,即一种改进的LSPWM调制策略。所提改进的调制策略能使得系统一直工作在综合性能的优化区域。3提出了一种基于改进LSPWM和无功注入的模块不匹配补偿策略为了进一步拓展级联光伏系统的运行区间,本文提出了一种基于改进LSPWM和无功注入的模块不匹配补偿方案。本文首先分析了无功补偿的机理,其次结合改进的LSPWM策略,对无功补偿的过程进行了优化,形成了所提的无功补偿策略。相比较传统策略,所提策略能很大程度地节省无功补偿量、减少开关切换次数以及自发地进行无功的最优分配,使得级联光伏系统能高效地运行于更宽广的区间。4提出了一种叁相功率平衡策略与模块不匹配补偿策略的协调机制本文还给出了级联光伏系统的叁相不平衡问题的分析以及相应的解决策略。进而,本文引申分析了叁相平衡控制对于模块不匹配带来的二次影响,依此,提出了一种相间的功率平衡策略与相内的模块不匹配补偿策略的协调机制。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-11-01)

詹龙[8](2018)在《基于模块级联型SST的控制策略研究》一文中研究指出科学与技术在国家的政策下得到了巨大的发展,与人们息息相关的电能显得无比重要,对电力的需求也不断的增多,鉴于以上因素,传统变压器随着电网规模的增大而出现难以满足的情形。固态变压器(Solid State Transformer,SST),是一种先进的装置,结合了高频变压器与电力电子技术,具有很大优势。如能量传递、电压变换、电气隔离及即插即用等功能,还能够保持电路进行单位功率因数运行。所以固态变压器具备了解决现代电力系统中诸多新问题的潜力,对于改善电网质量,建设数字电网和绿色电网具有重要的意义。本文基于固态变压器的基本思路,对模块级联型SST各部分进行分析与设计。提出与内模控制对消法相结合的双闭环控制方案,在电压外环中采用二自由度内模控制策略,鉴于电流内环中采用内模解耦控制方案来对系统进行设计。使电流具有快速跟踪性能,能够使输入电压、电流具有同相位,实现了输出电压低的畸变率,具有良好的电能质量。首先对固态变压器研究背景和发展现状进行了阐述,并且与传统变压器相比较后得出了固态变压器独特的许多优势。对固态变压器拓扑结构、运行时的基本思路进行介绍与分析。接着阐述了模块级联型SST的输入级、中间隔离级和低压输出级叁部分的运行特性,建立了等效数学模型。其次,将所提出的控制策略对模块级联型SST系统进行设计,并且给出了各种控制策略的控制框图。最后在Matlab/Simulink环境下搭建模块级联型SST的仿真系统进行仿真实验。鉴于以上的阐述,本文对模块级联型SST的基本思路、数学模型、调制策略及控制策略等方面进行了详细的分析与设计。仿真结果表明,所提控制策略使系统达到了预期的控制效果。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2018-06-25)

李凯[9](2018)在《H桥级联型储能系统模块化独立控制研究》一文中研究指出近年来随着新能源发电的推广,储能技术逐渐在电力系统的各个环节得到广泛应用。电池储能技术以其响应快、效率高、相对成熟等特点,在电力系统中已得到相当规模的运用。基于H桥级联型拓扑(Cascaded H-Bridge,CHB)的电池储能系统具有等效开关频率高、输出电压谐波特性好、模块化设计易于扩展和便于进行故障冗余控制等优点,适合应用于高压大功率的储能场合。H桥级联型储能系统的模块化独立控制可以实现对每个子模块的独立控制,提高电池的容量和能量利用率,本文主要针对H桥级联型储能系统及其控制策略进行了以下研究:通过建立数学模型和理论推导等方式分析了 H桥级联型储能系统的拓扑结构、调制策略和并网控制策略,以实现H桥级联型储能系统的并网要求,并为储能系统的模块化独立控制策略的提出提供理论基础。针对H桥级联型模块化储能系统电池容量利用率的提高,研究了电池模块电流独立控制策略。同时,为了解决因模块电流独立控制以及储能系统电池不一致性等原因造成的叁相电池功率不一致与并网侧叁相功率平衡之间的矛盾,研究了叁相电池功率独立控制策略。通过对相内电池模块电流以及叁相间电池功率的独立控制,最终实现对储能系统的模块化独立控制。本文还针对电池模块电流独立控制中,由于不同模块电流差别较大而可能出现的过调制问题做了分析,并提出了应对该问题的混合调制策略。搭建了 H桥级联型储能系统的仿真模型,对上述控制策略进行了仿真验证和波形分析。以电池模块电流独立控制和叁相电池功率独立控制策略为理论基础,针对储能系统中存在的电池不一致性问题,研究了 H桥级联型储能系统的电池SOC(State of Charge)均衡控制策略,实现相内电池模块间的SOC均衡控制和相间的SOC均衡控制。针对梯次利用电池在储能系统中的应用,特别提出了适用于梯次利用电池容量不一致特点的SOC均衡控制策略,以实现对不同容量电池的SOC均衡控制。以3相24模块的H桥级联型储能系统样机为实验平台,先对电池模块电流独立控制策略,混合调制策略和叁相间功率独立控制策略进行实验。然后在此基础上,分别对相内模块间和叁相间的SOC均衡控制策略进行了实验。通过对实验数据和波形进行分析,验证了本文所提出的各控制策略的有效性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-06-08)

刘冬[10](2018)在《模块级联固态变压器拓扑分析与控制策略研究》一文中研究指出近年来,国家一直在倡导使用新能源,其中风力发电和光伏发电是新能源的主要组成部分,而风力发电和光伏发电等分布式发电系统并入电网需要交直流接口,但是传统电力变压器不具有这些接口,所以需要一种新型的变压器来取代传统电力变压器。固态变压器(SST)具有交直流接口,并且可以保证分布式发电系统并网后电网稳定运行。所以,开展固态变压器的研究工作是十分必要的。本文介绍了固态变压器(SST)的国内外发展现状,列举了一些拓扑结构,比较了每种拓扑结构的优缺点,根据课题的需要,将级联型固态变压器的经典叁级式拓扑结构作为本文的主要研究结构首先,对单相整流器进行了建模分析,建立了单相整流器的双闭环控制系统。在此基础上,建立了级联整流器的数学模型和双闭环共同占空比控制系统,该控制系统不仅可以实现输出电压均衡,还可以在负载变化时保持输出电压稳定。其次,建立了隔离级的数学模型,采用单移相控制策略;在同相内,提出了四种隔离级的拓扑结构,在能量正反向流动的情况下对这四种拓扑结构进行了仿真分析,通过分析结果可知,高频变压器原副边均使用并联的拓扑结构比其他叁种结构更有优势;在此基础上,对每个DAB模块使用一个高频变压器的拓扑结构、同相内每叁个DAB模块使用一个高频变压器的拓扑结构、所有DAB模块共用一个高频变压器的拓扑结构进行了对比仿真,通过对比分析可知,所有DAB模块共用一个叁相高频变压器的拓扑结构与其他两种拓扑结构相比,更具有优势。最后,分析了输出级的数学模型,采用模糊控制策略,建立了基于SVPWM调制策略的模糊控制系统。本文根据计算出来的主电路的参数,建立了各级的仿真模型,在输入级、隔离级和输出级中分别采用了共同占空比控制策略、移相控制策略和模糊控制策略,仿真结果显示了各级控制策略的可行性和正确性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01)

模块级联论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着电力电子技术的广泛应用,电力电子系统逐渐趋于模块化,多模块的并联或串联可以灵活构成更复杂多样的电力电子装置,但是也给系统的稳定性分析带来了困难。模块串行级联结构是复杂电力电子系统的基本结构之一,本文着重研究电力电子变流器多模块级联系统的稳定性分析方法。在现有两级源荷模块稳定性分析方法的基础上,提出将多级级联模块转化为两级源荷模块后,再利用现有阻抗比判据来分析,或将多级级联模块看作一个整体,求出其开环或闭环传递函数后,再利用奈奎斯特图来分析系统的稳定性。首先,将级联子模块等效为一个二端口网络,定义了单个子模块的小信号模型及模型参数,包括输入输出阻抗以及输入输出电压或电流的传递关系。基于小信号模型的阻抗比特性,分析了传统两级级联系统的稳定性,并指出阻抗比分析法与经典反馈系统传递函数分析法之间的等价关系。针对多模块串行级联系统的稳定性分析,给出了叁种分析途径:利用子模块小信号模型及其级联关系,推导出整体级联系统的传递函数,进而采用经典控制理论进行稳性性分析;或将多级级联系统通过子模块整合,重新划分为源荷两级系统,利用阻抗比函数进行稳定性分析;或利用子模块小信号模型推导出等价于系统开环传函的阻抗匹配表达式。提出了将两个级联的子模块等效为一个子模块时的等效模型参数计算方法,进而可由各个子模块的小信号模型参数得到将多级联模块化简为一个等效模块时的等效模型参数,为采用阻抗比判据分析多级级联系统稳定性提供了方法。建立了DC-DC级联系统和AC-DC级联系统的PSIM仿真模型和RT-LAB实验平台。针对具体应用示例,建立了子模块小信号模型,给出了不同参数下级联系统稳定性的理论分析结果与仿真实验结果,仿真实验结果与理论分析结果基本一致,表明了本文所提多级级联系统稳定性分析方法的正确可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

模块级联论文参考文献

[1].傅仕航,赵恒阳,石健将.基于叁端口模块级联型固态变压器的分布式太阳电池组的最大功率输出跟踪控制研究[J].太阳能学报.2019

[2].张尧.电力电子变流器多模块级联系统的稳定性分析方法研究[D].西安理工大学.2019

[3].王汝田,韩旭,文湘云,雷大鹏.级联式模块化多电平矩阵变换器控制策略的优化[J].东北电力大学学报.2019

[4].王朝亮,吕文韬,许烽,陆翌,李继红.柔性直流配电网MMC子模块级联数量优化设计[J].浙江电力.2019

[5].温联鑫.单级式高频隔离型模块化级联变换器研究[D].东北电力大学.2019

[6].李戈琦,庞磊,孙玮,龙天骏,张立松.采用正负半桥子模块级联拓扑的高压多电平波形发生器[J].电网技术.2018

[7].汪诚.基于级联多电平变换器的光伏发电系统的模块不匹配运行技术研究[D].华中科技大学.2018

[8].詹龙.基于模块级联型SST的控制策略研究[D].兰州交通大学.2018

[9].李凯.H桥级联型储能系统模块化独立控制研究[D].北京交通大学.2018

[10].刘冬.模块级联固态变压器拓扑分析与控制策略研究[D].沈阳工业大学.2018

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