用于交直交變頻系統(tǒng)的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、近年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)和交流調(diào)速控制理論的不斷發(fā)展，交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)作為一種智能調(diào)速裝置已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。本文將超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)用于交直交變頻系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)回收變頻系統(tǒng)制動(dòng)能量、平穩(wěn)其直流母線電壓和補(bǔ)償運(yùn)行階段功率等功能，提高變頻系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，使其運(yùn)行更加高效節(jié)能。
　　首先，論文以經(jīng)典RC串聯(lián)模型為基礎(chǔ)，推導(dǎo)計(jì)算了不同充放電模式下超級(jí)電容器組電壓、電流和充放電效率隨時(shí)間變化的微分方程組，借助MATLAB的

2、圖像處理功能繪制山相關(guān)的充放電特性曲線，分析對(duì)比了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)及使用場(chǎng)合。
　　其次，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)交直交變頻系統(tǒng)工況。其一，設(shè)計(jì)了以穩(wěn)定直流電壓為目的的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的直流電壓控制策略；其二，設(shè)計(jì)了以避免交直交變頻系統(tǒng)供電電源超負(fù)荷運(yùn)行為目的的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的負(fù)載功率控制策略。借助PSIM仿真軟件完成了控制策略正確性和可行性的驗(yàn)證。
　　再次，借助先進(jìn)控制技術(shù)中的預(yù)測(cè)控制理論，將動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制（DMC）和傳統(tǒng)P

3、 I控制相結(jié)合，組成DMC-PI串聯(lián)預(yù)測(cè)控制，并將其引入超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的直流電壓控制策略中，提高了系統(tǒng)控制的調(diào)節(jié)速度和抗擾性能。
　　最后，設(shè)計(jì)了超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的主電路參數(shù)，以TMS320F28335為核心的CPU控制電路PCB板，以及相關(guān)調(diào)理電路和保護(hù)電路PCB板，搭建了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，采用本文的控制策略，超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)可以根據(jù)工作需要實(shí)現(xiàn)不同工作狀態(tài)安全的切入、切出和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)直流電壓穩(wěn)定