適用于新能源直流并網(wǎng)的高壓大功率變換器研究.pdf

1、新能源間歇性和隨機性的特點導致傳統(tǒng)的電力裝備、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行技術(shù)無法承受大量新能源接入電網(wǎng)，新能源直流并網(wǎng)技術(shù)是解決上述問題的有效方案之一。高壓大功率DC/DC變換器連接各種新能源與大電網(wǎng)，是直流電網(wǎng)的重要設(shè)備。本文針對新能源直流并網(wǎng)系統(tǒng)中高壓大功率DC/DC變換器進行了以下三個方面的研究。
　　1、提出一種新的LC并聯(lián)諧振升壓變換器拓撲結(jié)構(gòu)，該變換器利用LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)很高的電壓增益，同時具有開關(guān)管零電壓開關(guān)，整流二極管零

2、電流關(guān)斷的優(yōu)點。此外與其他諧振變換器相比，該變換器中半導體開關(guān)器件的電壓應(yīng)力相對較低，對該拓撲進行了理論分析，并進行了仿真和樣機實驗驗證。
　　2、針對新能源直流匯集以及儲能大規(guī)模接入中高壓直流電網(wǎng)對高增益DC/DC變換器的需求，研究了一種基于模塊化多電平(Modular Multilevel Converter，MMC)技術(shù)的高增益DC/DC變換器拓撲結(jié)構(gòu)，低壓側(cè)采用H橋結(jié)構(gòu)，高壓側(cè)采用MMC結(jié)構(gòu)，既降低了高壓側(cè)各開關(guān)管電壓應(yīng)力

3、，又簡化了低壓側(cè)的結(jié)構(gòu)，兼顧了變換器的可靠性和經(jīng)濟性。對該變換器進行了理論分析，研究了MMC最近電平逼近的調(diào)制方式，以及基于電容電壓排序的子模塊電壓均衡控制策略。最后，通過仿真，驗證了該變換器的工作原理。
　　3、研究了新能源直流并網(wǎng)系統(tǒng)中其他兩種DC/DC變換器:單雙極性轉(zhuǎn)換DC/DC變換器和多端口DC/DC變換器。分別介紹了各變換器的拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和控制方式。搭建了一個含多類型DC/DC變換器的四端口多電壓等級新能源直流并