光儲發(fā)電系統(tǒng)三端口DC-DC變換器硬解耦與控制方法研究.pdf

1、隨著化石能源的不斷消耗與全球環(huán)境問題的日益加劇，使用清潔能源替代傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的需求不斷增長，以微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為載體的分布式發(fā)電技術(shù)為可再生能源的充分利用提供了有力支持，顯示出巨大的應(yīng)用潛力。其中，獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種不與電網(wǎng)直接連接的發(fā)電組網(wǎng)方式，針對此類包含儲能裝置的新能源發(fā)電系統(tǒng)，學(xué)術(shù)界提出了能夠整合多個系統(tǒng)單元的三端口變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)新能源結(jié)構(gòu)相比具有變換效率高、可靠性好、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。
　　本文以獨立光伏發(fā)電

2、系統(tǒng)為研究背景，對移相橋式三端口變換器的拓?fù)涔ぷ髟砗陀步怦罘椒ㄟM(jìn)行深入分析與研究。首先，通過建立變換器的Y形與△形等效模型，推導(dǎo)端口間的功率傳輸關(guān)系表達(dá)式，并利用基波等效分析法，建立變換器的小信號擾動模型。在此基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)控制變量間的耦合關(guān)系，給出變換器各有源橋開關(guān)管的軟開關(guān)實現(xiàn)條件和范圍。
　　其次，研究基于串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的三端口變換器硬解耦方法。根據(jù)拓?fù)涞刃Ｐ秃椭C振工作原理對解耦后變換器的功率傳輸模型進(jìn)行推導(dǎo)，分析解耦網(wǎng)

3、絡(luò)對控制系統(tǒng)非線性特性的抑制作用。給出單周期內(nèi)變換器的工作模態(tài)和軟開關(guān)特性，為發(fā)電系統(tǒng)獨立控制環(huán)路的設(shè)計和諧振參數(shù)的選取提供有效依據(jù)。
　　在搭建三端口變換器模型的基礎(chǔ)上，針對光伏-儲能發(fā)電系統(tǒng)運行特點，設(shè)計基于并行競爭的系統(tǒng)控制策略?？赏瑫r實現(xiàn)光伏電池的MPPT控制、蓄電池的限壓/限流充電控制以及本地負(fù)載的恒壓控制，并采用電導(dǎo)增量式MPPT控制方法實現(xiàn)最大功率跟蹤功能。分析系統(tǒng)各工作模式的運行特點并給出合適的容量配置方法，同時利