儲能用三電平雙向DC-DC變換器的研究.pdf

1、隨著近年電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模接入并網(wǎng)，其功率波動所帶來的穩(wěn)定性問題不容忽視，而配備大規(guī)模儲能系統(tǒng)可以良好的解決這一問題，因此儲能的研究成為熱點(diǎn)。在儲能系統(tǒng)中，雙向DC-DC變換器扮演著重要的角色，已經(jīng)受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
　　根據(jù)本文提出的儲能系統(tǒng)設(shè)計要求，對三電平半橋倍流變換器進(jìn)行了深入研究。首先，對三電平半橋倍流變換器的控制方式和工作原理進(jìn)行了分析，并根據(jù)電路參數(shù)對元器件進(jìn)行了設(shè)計和選型。然后，利用Matlab對

2、變換器進(jìn)行了仿真，并對變換器的主電路、采樣電路、驅(qū)動電路和控制電路進(jìn)行了設(shè)計，搭建了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。最后，編寫了DSP控制程序，實(shí)現(xiàn)了變換器的閉環(huán)控制。在實(shí)驗(yàn)過程中，分析了Buck方向和Boost方向下倍流開關(guān)管關(guān)斷時產(chǎn)生電壓震蕩的原因，并通過添加鉗位電路和RCD吸收電路消除了電壓震蕩。
　　三電平半橋/全橋變換器同樣滿足儲能系統(tǒng)設(shè)計要求，本文也對其進(jìn)行了深入研究。首先分析了傳統(tǒng)單移相控制方式的工作原理，針對其存在較大環(huán)流功率等問題，提

3、出了PWM控制方式和PWM加移相的控制方式。然后分別對3種控制方式建立了三電平半橋/全橋變換器的損耗模型，通過優(yōu)化計算，提出了一種效率優(yōu)化控制策略。分析了單移相控制方式的死區(qū)影響問題，提出了死區(qū)補(bǔ)償控制方式。最后，搭建了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，編寫了控制程序，對理論分析進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　為了克服三電平半橋/全橋變換器端口電流紋波較大的問題，對其進(jìn)行了改進(jìn)。首先分析了改進(jìn)型三電平半橋/全橋變換器在PWM控制方式和單移相控制方式下的工作原理。然