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基于PEBB的电池储能变流器

作　者: 易永利
导　师: 李卫国
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: PEBB 电池储能 变流器 平衡负荷
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 287次
引　用: 3次
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内容摘要


将PEBB(电力电子组块)技术应用到电池储能变流器的开发领域,设计了基于PEBB的电池储能变流器,克服了传统变流器的一系列缺点。本文先分别建立双向有源整流器和双向DC/DC的数学模型,再通过PSCAD电力系统仿真软件建立了变流器主电路模型、电压电流双环控制模块和SVPWM算法模块,由仿真得到外围电感、电容元件的参数和控制环节合适的PI参数。用LabVIEW8.2开发变流器的系统级控制器,设计了交流侧滤波器、通讯电路以及预充电保护电路并结合PEBB模块构建了电池储能变流器。经实验证实,构建的变流器在对储能电池充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了平衡负荷作用。

全文目录


摘要  3
ABSTRACT  3-4
目录  4-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 电池储能系统概述  7-9
    1.1.1 电池储能技术简介  7
    1.1.2 电池储能技术在电力系统中的应用  7-8
    1.1.3 电池储能系统的特点与技术需求  8-9
  1.2 电池储能变流器概述与研究现状  9-13
    1.2.1 电池储能变流器概述  9
    1.2.2 PEBB 技术简介  9-12
    1.2.3 PEBB 技术在变流器开发中的现状  12-13
  1.3 本文预期目标  13
  1.4 本文结构  13-14
第二章 基于 PEBB 变流器的设计及系统仿真  14-38
  2.1 基于 PEBB 变流器的有源整流主电路拓扑  14-24
    2.1.1 PEBB 变流器有源整流主电路的原理分析  14-16
    2.1.2 PEBB 变流器有源整流的数学模型  16-21
    2.1.3 有源整流模块交流侧电感参数设计  21-23
    2.1.4 有源整流模块直流母线电容值的选取  23-24
  2.2 基于 PEBB 变流器的双向 DC/DC 主电路拓扑  24-29
    2.2.1 PEBB 变流器 Boost 模式理论分析  25-26
    2.2.2 PEBB 变流器 Buck 模式理论分析  26-28
    2.2.3 储能电池侧电感参数设计  28-29
    2.2.4 储能电池侧电容值的选取  29
  2.3 变流器外围电路设计  29-31
    2.3.1 变流器交流侧滤波器设计  29-30
    2.3.2 变流器通讯电路设计  30
    2.3.3 预充电保护电路设计  30-31
  2.4 基于 PSCAD 的变流器主电路仿真  31-37
    2.4.1 PSCAD 电力系统仿真软件简介  31-32
    2.4.2 变流器有源整流模块主电路拓扑仿真  32-34
    2.4.3 变流器 Boost 模式主电路拓扑仿真  34-35
    2.4.4 变流器 Buck 模式主电路拓扑仿真  35-37
  2.5 本章小结  37-38
第三章 基于 PEBB 变流器的控制系统实现  38-55
  3.1 有源整流控制系统的理论基础及其仿真  38-47
    3.1.1 有源整流控制系统理论基础  38-41
    3.1.2 SPWM 调制方法分析  41-42
    3.1.3 SVPWM 调制方法分析  42-45
    3.1.4 有源整流控制系统的 PSCAD 仿真  45-47
  3.2 双向 DC/DC 控制系统的理论基础及其仿真  47-51
    3.2.1 Boost 控制系统理论基础  48-49
    3.2.2 Boost 控制系统的 PSCAD 仿真  49-50
    3.2.3 Buck 控制系统理论基础  50
    3.2.4 Buck 控制系统的 PSCAD 仿真  50-51
  3.3 基于 LabVIEW8.2的变流器控制系统实现  51-54
    3.3.1 LabVIEW8.2与 SQL2005数据库简介  51-52
    3.3.2 SQL2005数据库设置  52-53
    3.3.3 变流器控制系统的实现  53-54
  3.4 本章小结  54-55
第四章 基于 PEBB 变流器的构建及实验验证  55-63
  4.1 基于 PEBB 变流器的构建及其实验平台  55-57
    4.1.1 基于 PEBB 变流器的集成  55
    4.1.2 实验对象  55-56
    4.1.3 测试工具  56-57
  4.2 铅酸蓄电池组验证实验  57-61
    4.2.1 铅酸蓄电池的充放电特性及实验策略  57-58
    4.2.2 充电实验  58
    4.2.3 电能回馈实验  58-59
    4.2.4 模式切换实验  59-60
    4.2.5 参数改变对变流器的影响实验  60-61
  4.3 电动汽车镍氢电池验证实验  61-62
    4.3.1 镍氢电池的充放电特性及实验策略  61
    4.3.2 大电流充电实验  61-62
    4.3.3 大电流电能回馈实验  62
  4.4 本章小结  62-63
第五章 总结与展望  63-64
  5.1 总结  63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
附录:PEBB 变流器系统及实验相关图片  68-70
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  70

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器
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