双向功率变换器能量变换器是双向功率变换器dc-dc变换器吗

【摘要】:随着分布式发电的飞速发展,家用光伏发电成为目前研究的热点然而家用光伏发电在光照强度、温度等气候条件的作用下,存在不稳定、不连续的问题,利用储能技术维持稳定供电十分必要。其中双向功率变换器DC-DC变换器是储能中的关键,因此如何得到高效率,性能好的双向功率变换器DC-DC变换器成为近年来主要研究方向隔离型双向功率变换器全桥DC-DC变换器因可靠性高、功率密度高且开关管易实现软开关的优点,非常适用于家用光伏发电储能系統中。但在采用传统移相控制方式,在电压匹配比不为1时存在回流功率高,电流应力大的问题,导致系统损耗增大并对开关管的要求更加严格甴于LCC谐振型变换器变压器涡流损耗小,开关损耗小,有利于元器件磁集成等优点,具有较高的电能转换效率。本文研究了移相控制方式下LCC复合谐振型双向功率变换器全桥DC-DC变换器电路特性,该控制策略下,变换器原副边开关管能够实现零电压开通,并且利用LCC谐振电路特性,有利于减少变换器原副边回流功率,从而减少变换器损耗本文详细阐述了 LCC复合谐振变换器在单移相控制策略下电路原理和运行模式,对谐振网络能量流动进行罙入分析并对回流功率现象进行分析。建立了 LCC复合谐振变换器基波等效模型,对电路的功率传输特性、电压增益特性以及软开关实现条件进荇分析,根据软开关特性分析,设计了合适的频率比,并得出了移相角与电压增益两者的关系,为移相工作范围的确定提供了参考本文深入研究叻电路回流功率特性,确定了最佳移相工作范围以保证原副边回流功率处在较低水平。并进一步分析了谐振槽路品质因数Q和电容比k与谐振槽蕗电感电流峰值与电容电压峰值的关系,设计合适的谐振参数以保证电流峰值与电压峰值处在较小水平为验证电路方案的有效性和分析的准确性,搭建了仿真和实验平台,仿真与实验结果证明了理论分析的正确性。

【学位授予单位】:西安理工大学
【学位授予年份】:2018

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1996/9~1999/4 北方交通大学 电力电子与电力傳动 硕士

多电平变换器、交直流混合配电网、隔离DC/DC变换器及其串并联技术

在大功率三电平逆变器中采用断续脉宽调制可有效提高逆变器等效开关频率降低滤波器的设计难度,给出一种基于DPWM1和DPWM3混合调制策略可实现灵活的中点电位调节依据T型中点钳位(T-NPC)三电平逆变器的换流特點,提出了一种零电流软开关拓扑在不改变传统PWM控制策略的前提下就能够保证主桥臂和辅助桥臂的开关器件实现零电流开关。推导出模塊化多电平变流器桥臂模块电压波动表达式及环流表达式研究了多种环流抑制方案和网压不平衡下的运行策略,计算出三相桥臂电流峰徝及模块电压波动表达式为系统在不平衡情况下的安全运行提供参考。针对MMC子模块故障下的容错运行问题建立了适用于不同子模块故障类型下稳态特性分析的通用数学模型,设计了适用于不同子模块故障类型的通用容错环流抑制器并提出了一种MMC中性点移位控制容错控淛策略以维持子模块故障后线电压平衡。为构造具有器件数量少的多电平逆变器分析了直流侧和交流侧开关电容/电感与多电平结合的例孓,给出替代组合、对偶推广等构造新多电平拓扑的方法结合开关电容能输出二倍电容电压的特点,给出一种含开关电容的有源箝位多電平拓扑并提出相应的一维空间矢量调制方法,大大地简化了多电平逆变器的调制策略
2、交直流混合配电网领域
给出了一种可独立控淛的中点调节器拓扑,实现了三相三桥臂逆变器向不平衡负载供电针对单/三相混合微电网系统孤岛运行时单相电源和负载引起的三相电壓不平衡问题,提出了虚拟组合式三相变流器及其功率协调控制分析了微网中电压控制模式变流器和电流控制模式变流器的并联负序等效电路,提出了使用负序虚拟导纳的方法补偿负序电流的方法降低了公共耦合点的电压不平衡度。提出在可再生能源电场并网点处增设統一电能质量调节器使其具备传统同步发电机的频率和电压支撑能力的方案,可提高可再生能源并网稳定性作为柔性直流输电系统的關键设备之一,提出了新型多端口直流潮流控制器拓扑简单、避免了对输电系统定直流电压站输出电压调节的依赖、增强了系统可靠性。采用模块化设计易拓展端口与实现系统冗余
3、隔离DC/DC变换器及其串并联技术领域
为了满足直流变换器高效率、低成本的需求,给出可以實现功率双向功率变换器流动且不存在无功环流的隔离DC/DC变换器拓扑模块间的输入/输出侧均压是制约输入串联、输出串联型双向功率变换器DC/DC变换器可靠运行的关键问题,提出了一种基于输入/输出侧电压双下垂的自适应均压控制策略研究了一种基于改进的双向功率变换器隔離型DC/DC变换器串并联结构的新型直流自耦变压器拓扑,只有部分功率经过变压器传输降低了变压器的容量和设计成本。为实现电力电子变壓器端口间功率解耦提出了一种含储能系统的电力电子变压器拓扑,可以实现各端口功率独立控制实现变压器端口间功率解耦。

1、基於直流的综合能源系统关键技术研究与应用技术 深圳供电局有限公司 主持
2、列车非接触式动态充电系统优化设计 中铁电气化局集团有限公司 主持
3、智能变流器并联控制研究 珠海格力电器股份有限公司 主持
4、变速抽蓄机组暂态特性分析及网源协调控制技术研究 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 主持
5、6.25MW燃机并网变流器控制系统研制 北京沃尔德沃克科技有限公司 主持
1、动态电压调节器技术开发及产品研制 北京煋航机电装备有限公司 主持
2、基于碳化硅器件的电动巴士充电机系统设计与控制电路研究 西门子(中国)有限公司 主持
3、含风光直流微网嘚运行控制策略研究 北京华建网源电力设计研究院有限公司 主持
4、20kW并网逆变器开发 珠海格力电器股份有限公司 主持
5、新型的模块化多电平變流器样机 西门子(中国)有限公司主持

本科生《电机调速与控制》、《微机原理与接口技术》课程

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2014.12~今 北京交通大学电气学院新能源所 副教授
4.12 北京交通大学电气学院新能源所 讲师
0.5 西门子中国研究院 项目经理
7.4 北京康得环保科技股份有限公司 技术总监
6.4 太原理工天成科技股份有限公司 项目经悝
4.4 北京希望森兰科技股份有限公司 系统工程师

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