级联h桥固态变压器均压均功率控制策略

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1、学校代码10530学号201510171880分类号TM46密级公开硕士学位论文级联H桥固态变压器均压均功率控制策略学位申请人朱鸿章指导教师盘宏斌学院名称信息工程学院学科专业控制工程研究方向电力电子与电力传动二〇一八年六月六日EqualVoltageandPowerControlStrategyforCascadedHBridgeSolidStateTransformerCandidateZhuHongzhangSupervisorAssocitenProf.PanHongbinCollegeInstit

2、uteofInformationEngineeringProgramControlEngineeringSpecializationPowerElectronicsandPowerTransmissionDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune6,2018湘潭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

3、表或撰写的成果作品。对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：日期：年月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。本人授权湘潭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。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要传

4、统配电网中，工频变压器是实现电能分配和电压等级变换的电力设备,其突出优点是价格低廉，可靠性和效率高。但是，随着智能电网、主动配电网和能源互联网等新兴技术的发展，对配电设备的智能化水平要求日益提高，传统变压器的缺点也开始凸显出来，为此集电气隔离、电压变化、无功补偿、潮流控制等功能于一身的固态变压器（Solid-StateTransfomer，SST）脱颖而出，成为对传统变压器及电网中的多种电力电子设备进行集成优化和提高电网设备智能水平的重要设备。首先，针对固态变压器整流级级联H桥整流器（CHBR）研究了其工

5、作原理以及载波移相PWM调制技术，同时对级联H桥整流器的参数进行了设计；然后建立了级联H桥整流器在dq坐标系下的开关模型和小信号模型，并推导出各变量之间的传递函数，绘制了开环结构框图，并采用dq坐标系下的电压电流双闭环解耦控制策略对级联H桥整流器进行整体控制，使得系统能够在各种工况下运行；最后，搭建了3模块级联的级联H桥整流器仿真模型进行了验证。其次，根据级联H桥整流器各模块直流侧电压不平衡的机理分析，提出了一种以消除耦合、实现直流侧电压和无功功率平衡为目的新型电压平衡控制策略。首先，对耦合效应和无功功率

6、进行了分析，推导出要实现消除耦合和实现无功功率平衡所需满足的条件，通过同时按一定关系修正有功和无功占空比来实现。即使在负载不平衡条件下也能快速实现直流电压平衡，消除控制器之间的耦合效应和实现任意工况下无功平衡。然后，建立了加入电压平衡器的系统结构框图，对系统的稳定性进行了分析并讨论了电压平衡控制器的有效范围，通过仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性。最后，针对隔离级DAB并联系统分析了DAB传统移相控制，建立了DAB的数学模型，给出了DAB的控制框图；并对DAB并联系统进行了分析，绘制了DAB并联系统的

7、控制框图。同时针对DAB并联电流和功率不均衡问题，采用一种无需电流传感器的功率均衡控制策略，并对控制策略进行了详细的分析，并通过仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性。关键词：固态变压器；级联H桥；电压平衡；耦合效应；无功功率均衡，DAB并联；电流和功率不均衡IAbstractInthetraditionaldistributionnetwork,thepowerfrequencytransformeristhetransformationofpowerdistributionandvoltageleve

8、l.Itsoutstandingadvantagesarehighreliabilityandefficiency,andlowprice.However,withthedevelopmentofsmartgrid,activepowerdistributionnetwork,energyInternetandotheremergingtechnologies,theintelligentlevelofdistribution