壓力發(fā)電變流器的設(shè)計及其控制策略研究.pdf

1、目前,我國管輸天然氣的輸送,主要采用的是高壓管輸?shù)姆绞健Ｔ谳斔瓦^程中需要為天然氣施加很高的壓力，這其中蘊含著巨大的壓力能量,這部分能量在經(jīng)調(diào)壓站調(diào)壓后大量流失。本文研究的壓力發(fā)電變流器可以通過管輸壓力驅(qū)動發(fā)電技術(shù)使這一流失的能量得到有效地利用。
　　為了使管輸壓力驅(qū)動發(fā)電技術(shù)得到應(yīng)用，本文設(shè)計了壓力發(fā)電變流器對壓力發(fā)電輸出的交流電進行處理。首先根據(jù)系統(tǒng)的功能需求設(shè)計了變流器的整體結(jié)構(gòu)，主要包括整流模塊、儲能模塊、逆變模塊以及能量平

2、衡電阻模塊。其次對變流器各個模塊的工作原理進行分析，設(shè)計各模塊的電路拓撲及具體參數(shù)，分析壓力發(fā)電變流器的工作模式，并針對發(fā)電機恒功率輸出的要求設(shè)計了一種能量平衡控制策略保持系統(tǒng)功率平衡，主要在以下幾方面開展了工作：
　　(1)根據(jù)分析壓力發(fā)電變流器的應(yīng)用需求，設(shè)計壓力發(fā)電變流器的整體結(jié)構(gòu)，對各個模塊的電路拓撲進行對比，選擇相應(yīng)的電路拓撲，分別對整流模塊，蓄電池儲能模塊和三相逆變模塊的電路參數(shù)進行設(shè)計。
　　(2)分析壓力發(fā)電

3、變流器的啟動過程及工作狀態(tài)，根據(jù)蓄電池的荷電狀態(tài)（SOC）設(shè)計壓力發(fā)電變流器的工作模式。研究各模塊的數(shù)學模型，分析各模塊的控制對象與控制目標，設(shè)計相應(yīng)的控制策略。
　　(3)針對壓力發(fā)電變流器正常工作時發(fā)電機輸出功率恒定的要求，設(shè)計一種能量平衡電阻控制策略，使負載發(fā)生變化時，維持壓力發(fā)電變流器的輸入功率與輸出功率平衡，保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全的工作。
　　(4)利用MATLAB仿真軟件搭建了壓力發(fā)電變流器的仿真模型，對壓力發(fā)電變流器