钒流电池储能并网变换器及控制系统研究

《钒流电池储能并网变换器及控制系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号：学号：密级：10532S11092062公开湖南大学硕士学位论文钒流电池储能并网变换器及控制系统研究堂僮由请厶筵名!韭拯昱垣丝刍盈驱整!途壹堕数拯墙羞篁僮；电氢皇值星王猩堂睦童些刍整；电氢王程途窒握童旦塑12Q!垒生垒旦!窆旦迨塞筌燮旦翅12Q!垒生§旦!Q旦簦避委员会圭度；矍塞熬援、厂anadiumFlowBatte拶Grid—ConnectedEne唱yStorageConVeIrterandResearchOnItsControlSystembyZhangYr觚gB．E．(ChongqingUniVersityofTecllllology)201A

2、thesissubmittedinpaItialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMaSterofEngineering1nControlScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHuIlanUniVersitySupeⅣisorProfessorTUChunMingMa弘2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对

3、本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：弛坳日期：纱／妒年箩月z矿日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密日。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：日期：沙／乒年夕月沥日日期

4、：剀7≯年厂月踢侣钒流电池储能并网变换器及控制系统研究摘要由于世界能源短缺，太阳能、风能等分布式发电技术应用越来越广泛，然而分布式发电具有间歇性、波动性等缺点，分布式发电并网会对电网造成不利影响。采用电池储能技术，可以改善分布式电源的功率输出特性，有效解决分布式发电并网所带来的问题。储能并网变换器作为储能系统中的关键部分，其控制系统平台的设计直接关系到整个储能系统的可靠性、精确性以及响应速度。由于钒液流电池具有使用寿命长等优点，以钒液流电池作为储能装置。分析了钒液流电池的工作机理，以系统等效损耗模型为基础，建立了基于PSCAD／EMTDC的钒液流电池仿真模型，并以

5、此对钒液流电池的伏安特性、充放电特性以及能量效率作出了分析，为研究合适的变换器控制策略提供了依据。根据实际需求，采用三级式拓扑结构，第一级为工频变压器，第二级采用LC滤波器的PwM整流器，第三级为单相半桥BUC舳OOST电路，并以此建立了储能并网变化器的数学模型。采用了在两相静止坐标系下基于准比例谐振控制器的准直接功率控制方法，省去了旋转坐标变换，实现了对电流信号的无差调节，功率的快速跟踪，以及谐波电流的有效抑制，减少了滤波电感的体积，节约了成本；增加了电容电流的补偿环节，避免了流过滤波电容的基波电流对电网电流的影响，提高了功率因数。离网控制方法采用双闭环控制，电

6、压外环采用准比例谐振控制器，电流内环采用电感电流反馈和负载电流前馈相结合的控制方法，实现了对输出电压的无差调节，实现了对电感电流的限制，并提高了抗负载电流扰动的能力。搭建了仿真模型对整个储能系统进行了仿真分析。以DSPF2812为开发平台，搭建了储能并网变换器实验样机。设计了储能并网变换器主电路以及核心板外围电路，设计并编写了储能并网变换器的控制程序。完成了储能并网变换器的并／离网实验。最后基于嵌入式一体化触摸屏设计了储能并网变换器的人机界面，实现了对储能并网变换器的监测与自动化控制。关键词：储能技术；钒液流电池；并网变换器；准PR控制器；装置研制；人机界面硕士学

7、位论文AbstractAstheene唱yshoIrtageoftheworld，solar，windandotherdistributedgenerationtechnologiesarebeingusedmorewidely．HoweVer，distributedgenerationtechnologieshaVetheshorrtcomingssuchasintennittentandVolatility．ThiswillposeanadVerseea’ectonthestablilitya11dqualityofthepowersystem．Bane巧en

8、ergys