一種新型基于級聯(lián)多電平變換器的儲(chǔ)能系統(tǒng)研究.pdf

1、大力發(fā)展風(fēng)能太陽能等可再生能源，減少溫室氣體排放，建設(shè)環(huán)境友好型國家對我國的國家能源安全、環(huán)境改善、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展等具有非常重要的戰(zhàn)略意義。與此同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)由于其能夠靈活快速地調(diào)整有功/無功功率的吞吐、平抑負(fù)荷波動(dòng)、提高電能質(zhì)量等一系列優(yōu)點(diǎn)，也得到了廣泛關(guān)注和研究。相對的，儲(chǔ)能系統(tǒng)直流側(cè)電壓/SOC均衡控制這一關(guān)乎儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的重要問題便顯得日益重要。特別是鏈?zhǔn)絻?chǔ)能系統(tǒng)，由于其具有結(jié)構(gòu)簡單且容易重構(gòu)、等效輸出電壓高、等效開關(guān)頻率

2、高和輸出電能質(zhì)量好等一系列顯著優(yōu)點(diǎn)，而逐漸成為大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)中的研究熱點(diǎn)。然而，鏈?zhǔn)絻?chǔ)能系統(tǒng)高質(zhì)量運(yùn)行的關(guān)鍵在于系統(tǒng)充放電時(shí)直流側(cè)各儲(chǔ)能單元之間的能量均衡(如各蓄電池組間的荷電狀態(tài)(SOC)的均衡）。
　　本文首先在綜合分析了各種多電平變換器調(diào)制策略的基礎(chǔ)上，針對鏈?zhǔn)絻?chǔ)能系統(tǒng)的均衡控制提出了一種基于輔助功率環(huán)的單相級聯(lián)多電平儲(chǔ)能系統(tǒng)，并提出了一種適合于該拓?fù)涞碾p頻載波移相PWM調(diào)制方法。通過該輔助功率環(huán)和雙頻載波移相PWM調(diào)制方法

3、，提出了可以有效實(shí)現(xiàn)級聯(lián)多電平儲(chǔ)能系統(tǒng)直流側(cè)各儲(chǔ)能單元之間功率交換的調(diào)控機(jī)制。此外，文中還詳細(xì)論述了系統(tǒng)輸出濾波器和輔助功率環(huán)中調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)方法。
　　論文對基于輔助功率環(huán)的級聯(lián)多電平儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浼捌湫铍姵豐OC均衡控制方法進(jìn)行了MATLAB/SIMULINK仿真分析，同時(shí)以蓄電池為儲(chǔ)能元件，建立了一個(gè)由三個(gè)H橋模塊級聯(lián)而成的1kW單相蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了雙頻載波移相PWM調(diào)制方法及功率交換機(jī)制的可行