【摘 要】
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能量转换系统（PCS）是连接电池和电网的电力电子装置,可以根据需要存储和释放能量,从而实现电网和电池之间的能量交换。能量转换系统实际上是一种大功率电力电子转换器,即并网变流器。该变流器是一种单级式变换器,即实际电网通过整流升压为直流电给电池充电或者电池通过DC/AC逆变器转换成交流电输出到电网。其有两种工作模式,逆变降压模式和整流升压模式。通过一定的控制策略设计,可实现电网侧负荷功率稳定、孤岛运行
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能量转换系统（PCS）是连接电池和电网的电力电子装置,可以根据需要存储和释放能量,从而实现电网和电池之间的能量交换。能量转换系统实际上是一种大功率电力电子转换器,即并网变流器。该变流器是一种单级式变换器,即实际电网通过整流升压为直流电给电池充电或者电池通过DC/AC逆变器转换成交流电输出到电网。其有两种工作模式,逆变降压模式和整流升压模式。通过一定的控制策略设计,可实现电网侧负荷功率稳定、孤岛运行和电池组充电、放电管理等功能。本文主要基于并网变流器的NPC型三电平拓扑和相关关键参数的设计,来研究与分析并网变流器的系统架构,主要工作如下:（1）对新能源和动力电池的发展概况进行介绍,针对电池储能系统进行初步的研究,同时分析了并网变流器的两种工作模式和能量转换状态,并列举了电池储能系统的在实际环境中的作用。（2）对当前新能源应用广泛的NPC型三电平变流器运行原理做简要概述,并推导,建立了NPC型三电平的数学模型,同时详细阐述了三电平变流器的调制策略和相关控制方法。（3）分析了并网变流器的硬件系统架构,重点分析了直流母线电容容值确定、使用寿命评估和相关可靠性研究,变流器开关管IGBT设计、选型和应用损耗评估,同时就变流器输出滤波器的拓扑和相关参数设计进行详细的分析。（4）针对并网变流器系统,建立了基于DSP+FPGA控制平台的仿真平台,并对电压外环、电流内环和相关调制算法进行详细的研究分析,同时给出实际的仿真结果做对比,验证了变流器相关参数设计的准确性。
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