儲能站PWM可逆變流器的直接功率控制研究.pdf

1、隨著社會的不斷進(jìn)步，人們對能源的需求越來越高，而化石能源又在不斷地減少，為了合理有效地利用能源，儲能技術(shù)成為現(xiàn)今研究的熱點。由于電能生產(chǎn)使用方便而且便于輸送，因此目前主要研究電能的存儲。儲能系統(tǒng)不僅能夠?qū)﹄娋W(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行削峰填谷，而且可以促進(jìn)太陽能風(fēng)能等其它可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，使得能源更加方便高效地被人們使用。儲能系統(tǒng)中 PWM變流器是其核心部分，其性能的好壞直接決定著系統(tǒng)能否高效穩(wěn)定運行。
　　本文主要針對20KW小型儲能站中

2、的 PWM可逆變流器進(jìn)行研究和分析。介紹了目前儲能站的研究現(xiàn)狀以及PWM可逆變流器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向，闡述了研究PWM變流器具有深遠(yuǎn)的社會效益。分析PWM變流器四象限運行的工作原理以及變流器常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略。以三相電壓型 PWM變流器為研究對象，建立其在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上對PWM變流器進(jìn)行整流、逆變的研究。
　　在引入瞬時功率概念的基礎(chǔ)上，本文主要研究和分析 P

3、WM變流器的直接功率控制策略。整流工作時，分析研究直接功率控制策略的原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的直接功率控制系統(tǒng)是以開關(guān)表為核心，采用電壓外環(huán)，功率內(nèi)環(huán)的結(jié)構(gòu)控制功率開關(guān)管整流，具有結(jié)構(gòu)簡單魯棒性好的優(yōu)點，但是由于采用滯環(huán)比較器和開關(guān)表，使得開關(guān)頻率不固定；針對傳統(tǒng)功率控制的不足，本文研究設(shè)計了一種預(yù)測直接功率控制策略，并結(jié)合 SVPWM調(diào)制技術(shù)使系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)直接功率控制的優(yōu)點，而且實現(xiàn)了開關(guān)頻率固定。在并網(wǎng)逆變時，由于向電網(wǎng)輸送功率因而

4、功率控制更加具有優(yōu)勢，根據(jù)瞬時功率理論推導(dǎo)出直接功率控制的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計功率控制器，對其參數(shù)的選擇做出詳細(xì)推導(dǎo)與計算；設(shè)計一種功率解耦的控制方法，結(jié)合 SVPWM調(diào)制使得直接功率控制具有單位功率因數(shù)、網(wǎng)側(cè)電流正弦度更好、諧波更低的優(yōu)點。
　　在 Matlab仿真軟件中分別對文中所設(shè)計的整流和逆變控制策略進(jìn)行仿真實驗并分析其結(jié)果。而后，對20KW小型儲能站 PWM變流器的控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件的設(shè)計，驗證控制方法的可行性