固態(tài)變壓器控制策略及在新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究.pdf

1、電能是一個國家國民經(jīng)濟的基本動力，太陽能、風能等蘊藏量極其豐富的新能源的開發(fā)利用，能保證廉價可靠的電能供應(yīng)，幫助能源體系實現(xiàn)向低碳、高效、環(huán)保的轉(zhuǎn)變。固態(tài)變壓器(Solid State Transformer，簡稱SST)作為一種新型的電能變換設(shè)備，與傳統(tǒng)的電力變壓器相比，它融合了電力電子技術(shù)，采用高頻隔離的中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了原邊副邊的靈活控制。將SST應(yīng)用于電力系統(tǒng)將提高系統(tǒng)的可控性，改善電能質(zhì)量，且便于新能源發(fā)電并網(wǎng)，將推動未來智能電

2、網(wǎng)的建設(shè)。本文主要針對SST的控制策略，以一種三級式SST作為研究對象，分別對三級式SST拓撲中的輸入級、隔離級和輸出級的數(shù)學模型和控制策略進行研究，并分析了該SST在新能源發(fā)電并網(wǎng)中的應(yīng)用。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了一種含有中間直流環(huán)節(jié)的三級式SST拓撲，并對SST的核心環(huán)節(jié)三相電壓源換流器進行了建模,建立了在三相靜止坐標系及兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型。本文對電壓源換流器用空間電壓矢量脈沖寬度調(diào)制方法，對調(diào)制原理和實

3、現(xiàn)過程進行了介紹。為實現(xiàn)將太陽能光伏發(fā)電輸出低壓直流并網(wǎng)至高壓交流電網(wǎng)的目標，本文提出了一種輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的模塊級聯(lián)型逆變器拓撲結(jié)構(gòu)并建立其數(shù)學模型。⑵針對三級式SST各級的控制目標提出了相應(yīng)的控制策略。輸入級采用電壓電流雙閉環(huán)前饋解耦控制和模型預(yù)測控制;中間隔離級采用單移相控制;輸出級采用電壓電流雙閉環(huán)控制和下垂控制;模塊級聯(lián)型逆變器采用載波移相控制。在Matlab/Simulink環(huán)境下，對所采用的控制策略進行仿真分析，仿真結(jié)果表