级联交流高频链双向变流器的模块化集成优化与分布式控制方法

基本信息
批准号:51507086
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:刘钊
学科分类:
依托单位:南京理工大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘泽远,郭鸿浩,吴凡,阳梦华,朱翔,张俊波
关键词:
串联谐振交流高频链级联多电平综合调制分布式控制
结项摘要

The cascaded high-frequency AC linked converter topology has the benefits such as high frequency isolation, medium voltage accession, which would position it as a prime candidate for the large-scale energy storage applications. High efficiency, good flexibility, and fast dynamic response are the main requirements of the bidirectional energy storage converter. To meet these requirements, a theory system of integrated optimization and distributed control for the modular cascaded high-frequency AC linked bidirectional converter will be developed. A comprehensive modulation strategy will be developed by combining cascade multilevel and high-frequency AC linked converter, while the series-resonant high-frequency AC link has been proposed to be employed as module of cascaded converter, so that the switching loss can be reduced without changing the output harmonics. The three-phase cascaded system will be decoupled into three independent single-phase by optimal separation of zero-sequence component from current reference, which would help to increase the control flexibility of each phase, and the influence to the control target will be reduced. In addition, all modules of each-phase will be also fully decoupled by allocating the active and reactive power among the modules, which helps to increase the flexibility of the individual control. By applying the distributed control scheme, the active and reactive power control of the three-phase system can be converted to the voltage control of the individual module. Thus, the dynamic response and adaptive control ability of the system can be improved.

级联交流高频链具有高频隔离、中压并网等优点,适合于大功率大规模储能的应用场合。为满足储能对双向变流器高效、灵活和动态响应快的要求,本课题拟建立级联交流高频链双向变流器的模块化集成优化与分布式控制理论体系。课题研究交流高频链与级联多电平相结合的综合调制策略,并提出采用串联谐振交流高频链作为链节单元,以期在减小开关损耗的基础上保持输出谐波不变。课题拟结合最优指令电流零序分量分离的方法,将三相级联系统解耦为三个独立的单相系统以增加分相控制自由度,并尽可能减小对系统控制目标的影响。在分相控制的基础上,课题拟通过链节单元的功率分配,将单相链接解耦为独立的链节单元以增加分散控制自由度。通过采用基于分相和分散解耦的分布式控制,将三相级联系统的功率控制转换为单个链节单元的电压控制,从而提高了系统控制的动态响应速度和自适应控制能力。

项目摘要

级联交流高频链具有高频隔离、中压并网等优点,适合于大功率大规模储能的应用场合。为满足储能对双向变流器高效、灵活和动态响应快的要求,建立了级联交流高频链双向变流器的多模块耦合机理与分布式解耦控制理论体系。研究了级联交流高频链双向变流电路的控制方法;分析了交流高频链电路输出谐波特性,提出了级联交流高频链双向变流电路的综合调制策略,在减小开关损耗的基础上保持输出谐波不变;建立了电池故障下级联交流高频链双向变流电路的等效模型,分析了混合系统的稳定工作范围,提出了基于初始点设置的分散冗余控制方法,实现了链节间的功率分配;分析了三相级联交流高频链双向变流电路系统不对称故障下解耦控制条件,提出了基于电压源和电流源的分相解耦控制方法,提高系统控制的灵活度。通过采用基于分相和冗余的分布式解耦控制,实现了级联交流高频链系统的稳定高效安全运行。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
2

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
3

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
4

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
5

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022

刘钊的其他基金

批准号:81400380
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809207
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51278120
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51705312
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602321
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51406161
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50778038
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:51778137
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于高压交流直接接入的高频隔离高效率双向AC-DC变流器研究

批准号:51577012
批准年份:2015
负责人:沙德尚
学科分类:E0706
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

交直流混合输电系统中级联变流器双向阻抗匹配特性的研究

批准号:51707067
批准年份:2017
负责人:田艳军
学科分类:E0706
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

无互联模块化非对称双向高频直流变换器基础研究

批准号:51307024
批准年份:2013
负责人:陈武
学科分类:E0706
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

开关电容型电子电力变压器的模块化集成优化与柔性控制方法

批准号:61671400
批准年份:2016
负责人:何良宗
学科分类:F0118
资助金额:58.00
项目类别:面上项目