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动态电压恢复器(DVR)直流储能系统的研究

作　者: 刘新苗
导　师: 程时杰
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力储能技术超级电容器复合控制策略 DVR 最优储能容量
分类号: TM53
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 172次
引　用: 1次
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内容摘要

电力储能技术应用于电能质量调节装置是解决电能质量安全问题的有效手段。超级电容器作为一种新型的储能元件,其动态响应速度快、储释能效率高、环保安全等特点,使它在电能质量控制领域具有广阔的应用前景。本文根据电能质量控制装置对储能系统的具体需求分析,选择超级电容器储能元件作为主要研究对象,分析了超级电容器的工作特性和相关技术,建立了基于超级电容器的直流储能控制系统,并对超级电容器应用于DVR装置进行了设计。论文通过对各类现代电力储能技术进行对比分析研究,并结合当前电力储能技术在电能质量控制领域的应用现状,对超级电容器应用于电能质量调节装置的可行性和优越性进行了分析论证;阐述了超级电容器的工作原理、特点以及超级电容器充放电方式、电压均衡方法等相关技术。研究了超级电容器直流储能单元的控制系统构成及控制策略。介绍了超级电容器直流储能控制系统的组成部分,建立了控制单元的状态空间平均小信号线性化模型,采用了电流、电压双闭环反馈控制加负载电流前馈控制的复合控制策略,并进行了仿真实验分析。研究表明,采用复合控制策略可以实现超级电容器直流储能系统的正、负双向能量流动以及直流母线电压的恒定。研究了将超级电容器应用于动态电压恢复器的系统运行控制特性。介绍了传统DVR的组成部分,分析了两种DVR能量获取方式的优缺点,根据项目提供的DVR主电路拓扑结构,建立了含超级电容器直流储能控制单元的系统仿真模型,并结合一种简单的储能容量算法,对DVR进行了电压跌落、电压骤升、谐波等补偿研究,仿真结果验证了超级电容器应用于DVR装置的可行性和有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究课题的提出  8
  1.2 各类储能技术概述  8-13
  1.3 储能技术在电能质量控制领域中的应用现状  13-14
  1.4 本文内容安排及主要研究工作  14-15
2 超级电容器原理及特性  15-21
  2.1 超级电容器简介  15-16
  2.2 超级电容器的优点  16-18
  2.3 超级电容器相关技术  18-20
  2.4 本章小结  20-21
3 超级电容器直流储能系统分析与控制策略研究  21-44
  3.1 超级电容器直流储能系统的组成  21-23
  3.2 基于超级电容器直流储能系统的控制策略  23-40
  3.3 仿真分析  40-43
  3.4 本章小结  43-44
4 动态电压恢复器直流储能系统设计及仿真  44-60
  4.1 动态电压恢复器结构  44-45
  4.2 动态电压恢复器主电路模型的确定  45-46
  4.3 超级电容器直流储能控制系统的参数选择  46-47
  4.4 超级电容器直流储能系统最优容量设计  47-49
  4.5 仿真分析  49-59
  4.6 本章小结  59-60
5 全文总结  60-62
  5.1 本文工作总结  60-61
  5.2 有待进一步展开的工作  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66

动态电压恢复器(DVR)直流储能系统的研究

内容摘要

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