基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLC谐振变换器研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:police
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,直流微网由于具有可靠性高、控制简单、输电损耗小等优势而备受关注。而交错Boost集成型CLLC谐振变换器因其高增益、高效率、高功率密度等特点,在直流微网中具有广阔的应用前景。为满足直流微网中分布式电源与不同电压等级的直流负载并网时对于宽输入电压范围的要求,本文研究了基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLC谐振变换器的宽增益实现方法。同时,考虑到直流微网母线电压缺乏惯性支撑的特点,本文还对变换器的虚拟惯性控制策略展开研究。首先,针对交错Boost集成型CLLC谐振变换器,在现有定频同步PWM调制下随着占空比偏离0.5而出现越来越大的电流尖峰,导致占空比调节范围受限的缺点,本文提出了定频同步双脉宽调制策略与变频双脉宽调制策略,分析了其基本工作原理,并构建了两者的平滑切换点,将两种电压增益范围互补的调制策略结合,形成一种宽增益控制策略,拓宽了变换器的电压增益范围。此外,考虑采用定频同步双脉宽调制策略时变换器的工作特性,本文还对变换器拓扑进行了优化,提出了半桥输出型、CLLC端口叠加输出型和混合输出型的变换器拓扑,使变换器能够实现更高的电压增益。其次,通过对基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLC谐振变换器进行电压增益特性分析、输入电流纹波特性分析以及软开关特性分析,研究了采用双脉宽调制时,变换器原拓扑与优化拓扑的运行特性。接着,搭建了一台实验样机,实验验证了本文所提宽增益控制方法的可行性以及理论分析的正确性。最后,运用扩展描述函数法对基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLC谐振变换器进行建模,依次建立其大信号模型与小信号模型后,根据变换器小信号模型设计其电压、电流双闭环PI控制器参数。在此基础上,研究变换器基于自适应电流前馈补偿的虚拟惯性控制策略,在电压控制环外增加类虚拟同步机(Analogous Virtual Synchronous Generator,AVSG)控制环节,并通过自适应电流前馈补偿的方法增强变换器的暂态性能,实现了变换器的虚拟惯性控制。在PSIM与MATLAB联合仿真平台上搭建仿真模型,仿真验证了本文所提基于自适应电流前馈的AVSG虚拟惯性控制策略的可行性与有效性。
其他文献
城市交通的快速发展带动了人们对出行的渴望,但当前城市道路建设的步伐远远赶不上日益增长的交通需求,这也导致了我国城市道路网络的交通供需矛盾日益严峻,普遍面临超负荷运行的压力。在此背景下,一些突发事件的出现在造成巨大的人员损失和经济损失之外,也会直接或间接影响城市交通的畅通,造成城市路段的拥堵,给居民的出行带来不便。因此,如何合理的对拥堵交通流进行分配,降低突发事件产生的路网影响,从而保障城市道路的平
学位
由于地铁的聚合效应,使隧道周边基坑卸荷工程不断涌现,不可避免的使盾构隧道周边土体产生扰动,导致既有盾构隧道产生附加变形,并进一步对邻近盾构隧道的应力-应变场产生影响,致使管片产生严重变形,甚至可能发生管片开裂,而隔离桩是隔离保护隧道的常用工程手段,需要对邻近基坑卸荷隔离桩保护既有盾构隧道的保护效果及机理进行研究。本文以徐州中川如意广场基坑项目为依托,运用理论计算、数值模拟、正交试验和对比分析的研究
学位
无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)是一种非接触式的电能传输技术,具有灵活、方便、安全等优点,已经在生活电器和特种设备中广泛使用。电场耦合能量传输(Electric Field Coupled Power Transfer,ECPT)又称电容能量传输(Capacitive Power Transfer,CPT)是利用极板间的耦合电容实现无线能量传输,具有耦合机构结
学位
可持续能源储存和转换设备的开发是实现国家“30·60”碳达峰碳中和目标的可靠途径。同时,随着便携式可穿戴电子设备的发展,人们对柔性能量存储设备的需求也日益增加。作为一种高性能的能量存储设备,超级电容器由于结构简单、高功率密度和循环稳定性,得到了广泛的应用和研究。然而实际应用中往往面临各种复杂环境,在低温下超级电容器会由于电解质冻结而丧失功能,即使在室温下也会因为干燥而导致性能降低,外力破坏也会造成
学位
行星齿轮箱作为重要的机械传动部件,主要用于对外输出动力以及改变整个传动系统的传功比,其具备体积小、重量轻、承载能力高、运行平稳、速比大等特点,它工作状态的正常与否对整个系统而言有着举足轻重的影响。对于矿用自卸车而言,行星齿轮减速箱能否正常健康平稳的工作直接关系着整车整体性能的使用情况。据相关统计,齿轮的故障率占整个齿轮箱故障的7成以上,因此如何对减速箱中齿轮进行状态检测、故障诊断成为当下亟需解决的
学位
矿井电阻率法是矿井物探工作的常用方法,对含水体反应灵敏,可以有效探测顶、底板矿井隐蔽致灾水源。随着煤矿智能化发展以及井下地质条件趋于复杂,对矿井水文地质探测的要求也逐渐增加,传统的一维、二维资料解释无法全面地反映地下的电性构造。因此,为了获取全面煤岩电阻率信息,本研究基于三维电阻率法的正演和反演理论,利用Python语言编写三维电阻率法反演成像软件。正演问题的求解,通过有限体积法将三维计算域离散成
学位
近年来我国并购重组市场活跃度明显,尤其是关联并购的比重不断攀升,给资本市场及投资者带来众多机遇和挑战。在并购重组中,交易定价影响着并购后协同效应的发挥,一直是被关注的热点。交易定价的确定与资产评估值密切相关,而评估值很大程度上又受到资产评估机构选择差异的影响。基于此,本文试图从资产评估机构选择的角度出发对并购重组评估结果的合理性展开研究,将影响并购标的资产评估结果合理性的因素向前延伸——拓展到上市
学位
TC4钛合金由于具有较高的比强度和刚性以及卓越的耐腐蚀性能,在海洋环境下被广泛用作舰船的螺旋桨材料。但其所服役的环境通常会产生空蚀现象,破坏TC4材料,从而造成机械振动和噪声,降低运行效率和安全性,并影响装备的可靠性及其服役寿命。因此有必要采取相应措施对TC4钛合金表面进行防护,以减少空蚀对其表面造成的损伤,延长由TC4材料制造的关键零部件的服役寿命。本文以TC4为基体材料,以含有0%,5%,10
学位
随着深度学习的快速发展以及智慧城市的发展,智能监控视频技术成为了智慧城市中重要的一环。人群计数作为智能监控视频技术的任务之一,在视频监控、灾害预警、流量监测和分析、交通管控等领域发挥重要的作用,利用人群计数技术及时获取区域内人数及变化,可以为交通管控、城市决策资源分配等提供依据。目前,大多数的人群计数方法使用基于卷积神经网络的方法,算法的准确度以及稳定性有明显的提高,但实际中还是存在很多问题:视频
学位
浮选过程中,气泡携带颗粒运动,气泡的运动行为直接影响浮选设备的浮选效果,负载颗粒的性质及负载量对气泡的运动状态及形态影响很大,浮选入浮的矿物种类繁多,明晰颗粒性质、负载量对气泡运动的影响规律,建立负载颗粒气泡运动速度和形变预测模型,对浮选设备结构优化,提升分选效果有重要的意义。选用经三甲基氯硅烷(TMCS)改性的玻璃微珠模拟实际矿物,颗粒的体积平均径为84.89μm,接触角在40°~90°之间可控
学位