【摘 要】
：
储能型多电平变换器可以实现由多个低压储能单元通过级联的方式向高压大功率应用转换,具有输出波形质量高,模块化设计等优势,研究该类型的变换器对于分布式能源并网和电动汽车（Electric Vehicle,EV）高压大容量电机的驱动具有重要意义。本文选择混合级联多电平变换器（Hybrid Cascade Multilevel Converter,HCMC）故障运行下的容错特性和储能系统的均衡控制进行研究
论文部分内容阅读
储能型多电平变换器可以实现由多个低压储能单元通过级联的方式向高压大功率应用转换,具有输出波形质量高,模块化设计等优势,研究该类型的变换器对于分布式能源并网和电动汽车（Electric Vehicle,EV）高压大容量电机的驱动具有重要意义。本文选择混合级联多电平变换器（Hybrid Cascade Multilevel Converter,HCMC）故障运行下的容错特性和储能系统的均衡控制进行研究,对推动该类型变换器实现工业应用,具有一定的理论意义和实用价值。本文首先介绍了HCMC的拓扑结构和运行原理,并改进了脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）和最近电平逼近两种传统的多电平调制方式,将改进后的调制策略应用于9电平HCMC拓扑进行仿真分析,验证了改进调制策略的有效性,并比较两种调制方式的调制性能。为了进行容错运行研究,对HCMC拓扑建立数学模型并应用于带负载的17电平HCMC电路,同时,完成了该电路的滤波器设计和闭环控制器参数的选取。对于该变换器闭环控制下的容错运行,分析了其基本模块的故障类型及运行特性,并通过对基本模块电压和电流的监测实现故障定位,同时针对HCMC基本模块的两种故障运行状态进行仿真分析,结果表明故障模块对HCMC的影响较小,HCMC具有较强的容错运行能力。对于HCMC储能系统的状态均衡,首先针对储能型变换器均存在的储能系统状态分离问题进行研究,分析了储能电池间电压分离的原因,结合HCMC基本模块可以独立控制的特点,总结出可以通过改变基本模块的调制比实现储能单元间状态均衡的控制方法。同时,基于该原理提出了电池电压排序的均衡控制策略,并将其应用于单载波的载波层叠PWM调制,简化了算法的实现过程。为了在载波移相PWM调制下实现均压控制,提出了电压比值的均衡策略,利用电池电压与参考电压的比值替代传统的闭环控制器,避免了复杂控制器的设计。最后,搭建了单相17电平HCMC的实验平台,并对提出的两种均衡控制策略进行实验验证,实验结果表明所提出方法对电池电压的均衡是有效的。
其他文献
随着当今社会信息化的迅猛发展,对集成电路和微/纳器件的性能提出了更高的要求。电子器件在服役过程中承受机械和循环疲劳载荷,其力学性能的优劣制约着金属互连线长期服役可靠性。而石墨烯因其具有优异的电学、热学和理化性能,近年来已成为材料科学领域的研究热点。高质量石墨烯薄膜对微/纳器件金属互连线力学性能是否有影响,以及作用机理尚有待探究。本研究以退火态多晶纯铜箔作为研究对象,采用化学气相沉积法,在铜箔表面生
在西部大开发“西气东输”过程中,气田天然气处理站的井口原料气内常含有少量的水和重烃等,在进入对外长输管道之前,为了防止C5以上重烃凝固造成冰堵,形成水合物,减少游离水和C5+重烃对管道的腐蚀,减小输送阻力等,工艺上需要采用脱水脱烃的处理方式,称为“浅脱”（Shallow Cut）,即采用温降法通过丙烷制冷的热交换器冷却原料气,使原料气中水露点和烃露点降至-5℃以下,符合分离要求,再通过低温气液分离
激光焊接是一种利用高能量密度的激光束作为热源进行高效精密焊接的工艺技术,具有热输入小、效率高以及容易实现自动化等显著优势,在航空工业和机械制造等领域有着广阔的发展和应用前景。随着制造业的不断发展,要求现代焊接技术逐步实现以节能、高效、优质的发展目标,使得降低焊接能耗、提高焊接工艺能效成为焊接领域待解决的重要问题之一。目前,针对激光焊接的研究主要集中在焊缝形貌、焊缝缺陷和力学性能等方面,对激光焊接能
液流电池作为一种先进的大规模储能技术,可弥补间歇性能源发电的不足,最大化利用可再生能源发电;可应用于电力系统的各个环节,提高电力系统的可靠性和稳定性。传统的水系液流电池（全钒液流电池、铁铬液流电池等）受开路电压和活性物质浓度的限制,能量密度较低（<50 Wh/L）,限制进一步商业化应用。因此,开发新型的高能量密度的液流电池体系至关重要。本课题以正极活性物质铁氰化钾（K3[Fe（CN）]6）和高锰酸
为实现高速列车轻量化,铝合金材料被广泛应用于高速列车的多种部件,7N01铝合金是理想的中强可焊结构材料,多用于端面梁、车端缓冲器、侧面构件骨架和车架枕梁等部位。目前,7N01铝合金多使用ER5356焊丝进行MIG焊接,填充金属ER5356本身属于Al-Mg系不可热处理强化的合金,然而大量的拉伸试验结果显示,焊接接头随着停放时间的延长,拉伸试样均断裂在焊缝区,而强度却明显提高,表明焊缝区发生了自然时
“十三五”以来,我国南方高山风电资源快速开发。与北方地区相比,这些地区冬季空气潮湿,风电场覆冰问题突出,严重影响风电机组安全稳定运行。目前,关于风力发电机叶片覆冰监测问题,国内外研究大多以模型计算和传感器监测为主,存在着精度有限,成本昂贵,难以对已经投产的风力发电机进行监测等问题。从图像处理和试验相结合角度开展风力发电机叶片覆冰监测的研究,具有重要的理论意义和工程价值。论文的具体工作与成果如下:（
从IT向DT时代转变的今天,数据的爆炸式增长,大量冗杂的信息常常给人们的生活工作带来选择困扰,而在这些繁杂数据治理的问题上很多公司和企业也面临严峻考验。因此,为了解决当今大量数据过载及用户选择困扰等问题,该领域研究者提出针对用户特征为其推荐符合用户喜好的产品或服务,但是目前的很多推荐系统仍存在冷启动、数据稀疏、潜在特征不明确、用户与产品交互方式单一等问题,造成推荐准确度参差不齐。为改善上述不足,论
智能环境中由于需求不同导致的变化因素,单纯通过算法来适应这些变化会造成系统适应能力较差,导致在当前环境下智能系统难以得到广泛的应用和推广。软件定义智能将支撑智能实现的通用要素分离出来,成为预装在节点设备上的“智能层”,再把变化因素归纳为规则,智能层通过更新规则的方式解决各种变化所导致适应性差的问题。本文将软件定义智能应用于智能环境中的睡眠动作识别系统,主要包含以下工作:（1）基于软件定义智能层次化
在一些应用场景下异常的偏离大多数数据的数据（异常点）被认为是有价值的信息,这些数据可以提供重要的价值,比如异常点检测技术已经广泛地应用在金融欺诈、医学辅助筛查、网络入侵检测等领域。传统的异常点检测算法存在两个比较大的问题:第一就是需要输入过多参数的问题,第二就是top-n问题,即给定数据集必须事先确定异常点个数,但是在实际数据集的异常点检测时并不能事先知道异常点的个数。针对上述现存的两个问题,本文
近年来,有赖于集成电路制造工艺技术的飞速发展,芯片规模和复杂度呈指数倍的增长。在芯片设计中,验证工作是十分重要的一环,芯片验证的过程往往占到芯片开发周期和资源的70%以上,在芯片开发过程中起着决定性的作用。由于单芯片的集成密度持续增加,验证的复杂性也变得越来越高,在设计的验证阶段要花费大量的时间和资源,因此,借鉴国内外现有的测试经验与成果,开发一套完善高效的芯片验证环境成为了一项极具意义的研究工作