基于數(shù)字控制的100kW雙向儲(chǔ)能變流器研究.pdf

1、隨著大容量電池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)電池電力儲(chǔ)能系統(tǒng)成為解決電力供應(yīng)現(xiàn)有問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的全新途徑,并可以有效的促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和利用。變流器是儲(chǔ)能系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),擔(dān)負(fù)著儲(chǔ)能電池充電及電能回網(wǎng)任務(wù),變流器控制系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確性及響應(yīng)速度。因此,對(duì)儲(chǔ)能變流器做深入研究具有重大的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文基于DSP和FPGA控制器架構(gòu)提出了一種電力儲(chǔ)能雙向變流器數(shù)字控制方案。論文基于PEB

2、B模塊建立了雙向儲(chǔ)能變流器的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了AC/DC有源整流模塊和DC/DC升降壓模塊的工作原理,并詳細(xì)介紹了基于SVPWM算法的有源整流控制策略和三相交錯(cuò)式DC/DC直直變換控制策略;對(duì)變流器系統(tǒng)進(jìn)行主電路設(shè)計(jì),選擇賽米控公司的IGBT模塊作為主電路功率器件,確定了輸入輸出端濾波電感電容參數(shù)、交流濾波器及其他外圍電路實(shí)現(xiàn)方案:設(shè)計(jì)了變流器控制系統(tǒng),包括硬件控制電路和軟件控制模塊,分功能模塊對(duì)硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析,編寫(xiě)了DSP主

3、控制程序及FPGA輔助控制程序,基于RS232通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)與上位機(jī)的實(shí)時(shí)通信;搭建了AC/DC有源整流和DC/DC直直變換實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成了整流、逆變、升壓、降壓的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上組裝了一臺(tái)額定功率為100kW的雙向儲(chǔ)能變流器機(jī)柜,完成了變流器大功率長(zhǎng)時(shí)間并網(wǎng)測(cè)試實(shí)驗(yàn),得到了良好的電氣性能參數(shù)。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的100kW雙向儲(chǔ)能變流器工作穩(wěn)定,具有輸出電壓電流紋波小、功率因數(shù)大、轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn),具