T型三電平微網(wǎng)儲能變換器設計與控制研究.pdf

1、微網(wǎng)是由微電源、儲能單元、負荷單元、能量變換單元和相關(guān)監(jiān)控、保護裝置整合而成的單一可控微型電網(wǎng)。微網(wǎng)可以處于并網(wǎng)運行以及離網(wǎng)運行兩種工作狀態(tài)，能夠高效、經(jīng)濟地實現(xiàn)用戶多樣化、高可靠性、高性能的供電要求。從電網(wǎng)調(diào)度角度來看，當微網(wǎng)內(nèi)部或外部發(fā)生故障時，可快速、安全、可靠地切斷與外部電網(wǎng)的連接，進入離網(wǎng)運行狀態(tài)。離網(wǎng)運行時，為了保障微網(wǎng)負荷單元的電壓與頻率，儲能單元發(fā)揮著至關(guān)重要作用，能夠提高微網(wǎng)的供電可靠性。
　　T型三電平電路拓撲

2、與傳統(tǒng)的二極管鉗位型三電平電路相比，具有諧波低、效率高和通態(tài)損耗低等優(yōu)點，在國內(nèi)外受到了越來越多的關(guān)注與應用。論文以T型三電平電路拓撲為主電路拓撲，設計T型三電平變換器，并應用在微網(wǎng)儲能系統(tǒng)中，實現(xiàn)能量的雙向流動。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，分析T型三電平電路拓撲的工作原理，并以T型三電平電路拓撲為基礎構(gòu)建微網(wǎng)儲能變換器的主電路，建立了T型三電平微網(wǎng)儲能變換器并網(wǎng)運行和離網(wǎng)運行狀態(tài)時abc坐標系與dq坐標系下的數(shù)學模型。

3、　　其次，主要對并網(wǎng)運行與離網(wǎng)運行的控制策略進行研究。并網(wǎng)運行時采用外環(huán)PQ、內(nèi)環(huán)電流控制的控制策略，離網(wǎng)運行時采用外環(huán)V/f，內(nèi)環(huán)電流控制的控制策略。
　　再次，在M AT L AB中搭建并網(wǎng)運行與離網(wǎng)運行時的仿真模型，進行系統(tǒng)仿真分析。仿真結(jié)果表明，采用三電平SVPWM(空間矢量脈寬調(diào)制)算法，能夠?qū)崿F(xiàn)減少 T型三電平微網(wǎng)儲能變換器的輸出諧波以及中點電壓平衡的目標；并網(wǎng)運行與離網(wǎng)運行的控制策略達到了預期目標。
　　最后，