用于風(fēng)電系統(tǒng)儲(chǔ)能能量控制的三重雙向直流變換器設(shè)計(jì).pdf

1、風(fēng)電系統(tǒng)輸出功率具有波動(dòng)性和間歇性，易引起系統(tǒng)電壓和頻率波動(dòng)，導(dǎo)致電能質(zhì)量下降。將快速儲(chǔ)能元件超級(jí)電容和傳統(tǒng)儲(chǔ)能元件蓄電池組合用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的潮流優(yōu)化與控制，可顯著提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善電能質(zhì)量。
　　本文針對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的輸出特性和潮流優(yōu)化控制單元的預(yù)期目標(biāo)，分析說(shuō)明了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)，提出了基于雙向DC-DC變換電路的混合儲(chǔ)能能量機(jī)動(dòng)控制的總體思想和基本策略。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)以?xún)?chǔ)能系統(tǒng)能量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)—雙向DC-DC

2、變換器為研究對(duì)象。
　　為滿(mǎn)足系統(tǒng)的功率需求、緩解蓄電池組的并聯(lián)壓力，在比較各類(lèi)雙向DC-DC變換電路結(jié)構(gòu)和特性的基礎(chǔ)上，確定了三重雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。分析了三重雙向DC-DC變換器的工作原理，推導(dǎo)了各種工作模式下不同開(kāi)關(guān)模態(tài)的電壓、電流關(guān)系，利用狀態(tài)空間平均法建立了變換器的小信號(hào)數(shù)學(xué)模型?；跀?shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)兩種儲(chǔ)能元件間的能量控制與分配。
　　以TMS320LF24

3、07型DSP處理器為核心設(shè)計(jì)了數(shù)字控制電路，并采用C語(yǔ)言編寫(xiě)相應(yīng)的控制軟件，實(shí)現(xiàn)了電量的采樣、基于雙閉環(huán)的控制策略、脈寬調(diào)制信號(hào)輸出以及過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)等關(guān)鍵功能。
　　采用MATLAB軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并制作了一臺(tái)小功率實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的三重雙向變換器可有效實(shí)現(xiàn)風(fēng)電潮流優(yōu)化控制系統(tǒng)中兩種儲(chǔ)能元件間的能量分配，同時(shí)具有良好的電壓調(diào)節(jié)能力。
　　本文工作可為利用儲(chǔ)能技術(shù)改善風(fēng)電系統(tǒng)輸出性能提供一定程度的理