直流微電網(wǎng)中混合儲能三端口DC-DC變換器研究.pdf

1、為了更加合理有效地利用分布式發(fā)電，直流微電網(wǎng)在近年來得到了越來越廣泛的關(guān)注。蓄電池和超級電容配合使用而組成的混合儲能系統(tǒng)，可使直流微電網(wǎng)的性能得到大幅改善。作為直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，儲能裝置、分布式電源和直流微電網(wǎng)母線之間的接口單元設(shè)計(jì)是否科學(xué)，對可再生能源合理、高效利用將起到非常重要的作用。為此，本文針對應(yīng)用在直流微電網(wǎng)中的混合儲能三端口DC/DC變換器，對其工作模態(tài)、功率傳輸能力、解耦控制和功率分配策略等方面進(jìn)行了研究。

2、r>　　首先，介紹了本文所采用的三端口DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以Y形等效模型為基礎(chǔ)，給出了各工作模態(tài)的等效電路并進(jìn)行了詳細(xì)的分析。通過Δ形等效模型對其功率傳輸能力進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了各端口間功率關(guān)系表達(dá)式，并分析了其與移相角、功率傳輸電感等參數(shù)的關(guān)系。
　　其次，以基波分析法為基礎(chǔ)，結(jié)合平均電流法建立了三端口 DC/DC變換器的小信號模型，分析了各端口間的耦合關(guān)系，給出了加入耦合關(guān)系逆矩陣的解耦控制方法，并研究了變換器的軟開關(guān)特

3、性以及零功率控制下移相角所需要滿足的關(guān)系。
　　再次，結(jié)合蓄電池、超級電容各自的特性和直流微電網(wǎng)的需要，采用基于低通濾波原理的混合儲能功率分配方法，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了直流微電網(wǎng)中混合儲能系統(tǒng)不同工作模式下的控制策略。針對大電網(wǎng)支撐母線電壓、分布式電源支撐母線電壓、混合儲能系統(tǒng)支撐母線電壓和某端口零功率等幾種系統(tǒng)運(yùn)行情況，在PLECS仿真軟件中對所提控制策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　最后，搭建了混合儲能三端口 DC/DC變換器實(shí)驗(yàn)