級聯(lián)型固態(tài)變壓器控制及其在智能微網(wǎng)中的應(yīng)用.pdf

1、目前我國電力系統(tǒng)主要采用的發(fā)電形式有火電，水電和核電。一方面，由于火電主要采用燃煤的形式進行發(fā)電，而煤炭屬于不可再生資源已經(jīng)消耗殆盡，水電和核電也不同程度影響環(huán)境：另一方面，全球范圍內(nèi)普遍發(fā)展新能源包括太陽能，風能以及其他形式的能源。由于新能源的發(fā)電方式與傳統(tǒng)能源有較大的不同，因此在并入傳統(tǒng)電網(wǎng)時，對傳統(tǒng)電網(wǎng)穩(wěn)定產(chǎn)生較大的影響。目前針對新能源接入相關(guān)專家學者對智能微電網(wǎng)FREEDM(FutureRenewableElectricEner

2、gyDeliveryandManagement)展開了相關(guān)研究，通過借鑒信息互聯(lián)網(wǎng)的概念，通過引入高帶寬數(shù)字通信、分布式控制和電力電子技術(shù)等，最終構(gòu)建電能互聯(lián)網(wǎng)(EnergyInternet)，這是未來微電網(wǎng)的發(fā)展方向。目前微網(wǎng)并網(wǎng)節(jié)點PCC僅實現(xiàn)交流的能量接入，鑒于光伏及其他類型新能源存在波動問題對微網(wǎng)電能質(zhì)量以及對系統(tǒng)沖擊影響很大，本文提出的級聯(lián)型固態(tài)變壓器可以實現(xiàn)能量雙向流動，通過直流母線對新能源進行接入減小對系統(tǒng)的沖擊，同時形成

3、交直流混合型智能微電網(wǎng)。
　　本文首先對微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及級聯(lián)型變換器的發(fā)展現(xiàn)狀進行了調(diào)查研究，并分析了智能微電網(wǎng)的基本原理、常見結(jié)構(gòu)、基本模型、運行方式以及常見的并網(wǎng)接入方案，并提出了基于級聯(lián)型固態(tài)變壓器的并網(wǎng)方案；接著對級聯(lián)型固態(tài)變壓器的整流級、直流變換級、逆變級進行了建模并針對系統(tǒng)建立了平均模型，而后設(shè)計主電路的相關(guān)參數(shù)；隨后本文研究了單相PWM整流器常見的幾種控制策略，并在此基礎(chǔ)上對級聯(lián)型PWM整流器均壓控制進行了分析

4、，提出基于旋轉(zhuǎn)坐標獨立補償?shù)募壜?lián)型PWM整流器控制策略：最后本文對雙向DC/DC變換器能量雙向流動進行了分析，并提出輸出端并聯(lián)的DC/DC均流控制策略，另外還對逆變器的控制策略及控制參數(shù)設(shè)計進行了分析。
　　多種不同工況的仿真結(jié)果表明基于級聯(lián)型固態(tài)變壓器具有輸入電流正弦性好、能量轉(zhuǎn)換效率高、可獲得單位功率因數(shù)、可實現(xiàn)能量雙向流動、諧波干擾小等優(yōu)勢，同時驗證了所提出的控制方法和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計方法的正確性，以及級聯(lián)型固態(tài)變壓器在新能源接