基于數(shù)字控制的雙向DC-DC儲能變流器的研究.pdf

1、我國當前電網(wǎng)運營面臨著最高用電負荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴大、調(diào)峰手段有限等諸多挑戰(zhàn)，這些都嚴重危及我國電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。采用大容量電池電力儲能技術，可以有效緩解用電供需矛盾、提高電網(wǎng)安全和穩(wěn)定性、改善供電質(zhì)量，并能促進可再生能源的利用和發(fā)展。儲能變流器在整個電力儲能系統(tǒng)中充當核心單元的作用，變流器控制系統(tǒng)平臺直接關系著整個儲能系統(tǒng)的精確性、可靠性、及響應速度。因此，對其進行研究有很重大的現(xiàn)實意義。
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2、關國內(nèi)外文獻，確立了系統(tǒng)設計的目標，及所選用的非隔離型的雙向半橋的拓撲結(jié)構。以BUCK，BOOST兩種基本DC/DC電路為基礎，詳細介紹了雙向半橋DC/DC儲能變流器的工作原理以及以這種拓撲為基本單元并聯(lián)構成的三相交錯的拓撲結(jié)構，并對其優(yōu)勢進行了分析。
　　 根據(jù)設計要求，確定了雙向三相交錯半橋變換器的元器件參數(shù)，使用仿真軟件PSCAD建立了雙向DC/DC變換器的土電路仿真模型及其控制系統(tǒng)的模型，仿真結(jié)果驗證了參數(shù)設計的合理性，

3、并為實驗的PI參數(shù)的調(diào)試起到了指導作用。在此基礎上，討論了雙向DC/DC變換器在實際系統(tǒng)中的實現(xiàn)，主要包括了硬件設計和軟件設計兩部分。
　　 最后，采用大功率電阻作為負載，對雙向DC/DC儲能變流器進行了實驗。實驗結(jié)果表明：在采用相同的電感值的情況下，三相交錯雙向DC/DC變流器的電壓電流紋波低于單相時的電壓電流紋波。同時，多相交錯的控制還提高了整個系統(tǒng)的開關頻率，而且，由于多個半橋結(jié)構的并聯(lián)，減小了開關管的電流應力，提高了系統(tǒng)