基于電力電子變壓器的能量路由器拓?fù)渑c控制策略研究.pdf

1、分布式能源運(yùn)行受限于自然條件，發(fā)電具有間歇性，大量分布式能源的接入會(huì)使網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生雙向功率流。傳統(tǒng)的單一集中式發(fā)電正逐漸向集中式、分布式并存的發(fā)電方式轉(zhuǎn)變，電能的單向流動(dòng)正變?yōu)槎嘞蛄鲃?dòng)方式。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的配電運(yùn)行方式很難勝任這樣復(fù)雜的要求。以應(yīng)用于交直流混合微網(wǎng)、作為公共連接點(diǎn)為目標(biāo)設(shè)計(jì)電力電子變壓器，研究其拓?fù)?、控制和運(yùn)行特性，充分發(fā)揮電力電子變壓器的電氣隔離、功率主動(dòng)控制的功能，達(dá)到提供多電壓等級(jí)的交直流接口和減小電網(wǎng)諧波等目的，有

2、助于新能源事業(yè)的發(fā)展，對(duì)交直流混合微網(wǎng)乃至能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有著重要的意義。
　　為確定以應(yīng)用于交直流混合微網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)能量路由器為目標(biāo)設(shè)計(jì)的電力電子變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，依據(jù)現(xiàn)有對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)、能量路由器、電力電子變壓器的研究，選定了多模塊級(jí)聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用更為靈活的基于移相控制的雙有源橋，進(jìn)而確定輸入級(jí)采用級(jí)聯(lián)H橋結(jié)構(gòu)，中間級(jí)采用獨(dú)立的IBDC。
　　確定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，在輸入級(jí)采用混合調(diào)制策略，該調(diào)制方式綜合了PWM和最近電平逼近的優(yōu)

3、點(diǎn)，降低了系統(tǒng)對(duì)各級(jí)聯(lián)單元對(duì)同步的要求，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)功率的均衡控制。中間級(jí)采用移相控制方式，可通過控制原副邊電壓電流達(dá)到能量雙向控制的目的。同時(shí)，針對(duì)中間級(jí) DC-DC運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電壓反轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行詳盡的模態(tài)分析，提出了移相比、勵(lì)磁電感和死區(qū)時(shí)間之間應(yīng)滿足的配合關(guān)系，并通過仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)理論進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　在理論研究基礎(chǔ)上，研制了一臺(tái)單相380V/300V級(jí)聯(lián)多電平電力電子變壓器樣機(jī)，給出了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和控制電路的設(shè)計(jì)思路，并分別