多LAN端口能量路由器主电路拓扑与控制策略研究
发布时间：2022-12-05 08:01
随着人类对化石能源消耗的不断增加,全球范围内出现了不同程度的能源危机。同时,大量化石能源的使用也对人类的生存环境造成了巨大的破坏,例如大气污染、水污染等等。因此风能、太阳能等新能源的开发越来越受到人们的重视。然而现有电网无法容纳大量的新能源发电装置,也无法满足人们对未来电网的期望。在这种情况下,世界许多研究机构和专家学者提出了多种未来电网的构架,能源互联网是其中较为重要的一种。能源互联网相比传统电网,采用了更多的电力电子技术,因此能够容纳大量的清洁可再生能源,并通过信息技术实现对电网中的能量流动进行智能化管理。在能源互联网中,通过能量路由器进行能量的传输和管理,它能够实现不同形式的电能转换、电能传输、电能质量调节等多种功能,并提供了各种分布式电源和负载接入的标准化“即插即用接口”。该文以能源互联网中的能量路由器为研究对象,对其主电路拓扑和相关控制策略进行研究。该文针对能量路由器接入分布式电源、分布式储能装置和交直流负载的需求,在现有能量路由器架构的基础上,提出一种多LAN端口能量路由器结构,该结构包含有多个直流端口和交流端口,可以同时接入多个不同的发电装置和负载,从而拓宽了多LAN端口...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 能量路由器主电路拓扑的研究现状
1.3 能量路由器控制策略的研究现状
1.4 论文主要研究内容
第二章 多LAN端口能量路由器主电路拓扑及其基本原理
2.1 多LAN端口能量路由器的主电路拓扑
2.2 链路层工作原理
2.3 LAN端口和WAN端口工作原理
2.3.1 双向AC/DC变换器
2.3.2 双向直流变换器
2.4 本章小结
第三章 基于切换系统理论的多LAN端口能量路由器建模
3.1 切换系统理论基础
3.1.1 切换系统基本概念
3.1.2 切换系统的建模方法
3.2 切换系统模型建立
3.2.1 双向直流变换器的切换系统模型
3.2.2 双向AC/DC变换器的切换系统模型
3.2.3 DAB的切换系统模型
3.3 本章小结
第四章 多LAN端口能量路由器切换控制策略
4.1 切换控制基本概念
4.2 切换控制整体结构
4.2.1 第一级切换控制原理
4.2.2 第二级切换控制原理
4.3 切换控制策略设计
4.4 本章小结
第五章 多LAN端口能量路由器实验平台设计
5.1 实验平台总体设计
5.2 主电路参数设计
5.2.1 开关器件的参数设计及选型
5.2.2 高频变压器的参数设计及选型
5.2.3 直流电容的参数设计及选型
5.2.4 输入电感的参数设计及选型
5.3 控制系统的硬件设计
5.3.1 DSP工作电路设计
5.3.2 CPLD工作电路设计
5.3.3 MCU工作电路设计
5.3.4 采样电路与信号调理电路设计
5.3.5 驱动电路与保护电路设计
5.4 控制系统的软件设计
5.5 本章小结
第六章 多LAN端口能量路由器主电路与控制系统仿真
6.1 仿真拓扑结构与仿真参数
6.2 多LAN端口能量路由器仿真模型建立
6.3 仿真过程与仿真结果分析
6.4 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
附录A (攻读硕士学位期间发表论文与专利情况)
附录B (攻读硕士学位期间参加的相关项目和奖项)
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种交直流混合微网能量路由器及其运行模态分析[J]. 涂春鸣,孟阳,肖凡,兰征,帅智康. 电工技术学报. 2017(22)
[2]应用于交直流配电网的电力电子变压器[J]. 张爱萍,陆振纲,宋洁莹,刘海军,李卫国. 电力建设. 2017(06)
[3]能源互联网及其关键控制问题[J]. 孙秋野,滕菲,张化光. 自动化学报. 2017(02)
[4]自储能型能量路由器研究[J]. 盛万兴,兰征,段青,李玉凌,马春艳,吕志鹏. 电网技术. 2017(02)
[5]三相逆变器的双模式及其平滑切换控制方法[J]. 王明玥,罗安,陈燕东,黄媛,吕志鹏. 电工技术学报. 2016(16)
[6]基于随机模型预测控制的能源局域网优化调度研究[J]. 张彦,张涛,刘亚杰,郭波. 中国电机工程学报. 2016(13)
[7]基于能量路由器的智能型分布式能源网络技术[J]. 郭慧,汪飞,张笠君,罗建. 中国电机工程学报. 2016(12)
[8]单相固态变压器逆变级的建模与控制[J]. 郑丽君,高云广,宋建成,吕世轩,薛伟. 电测与仪表. 2016(05)
[9]基于模块化多电平型固态变压器的新型直流微网架构及其控制策略[J]. 韩继业,李勇,曹一家,宁志毫,沈阳武,熊家敏,黎昀轩. 电网技术. 2016(03)
[10]面向能源互联网的新型能源子网系统研究[J]. 段青,盛万兴,孟晓丽,史常凯,王建华,季振东,吕志鹏. 中国电机工程学报. 2016(02)
博士论文
[1]切换系统稳定性分析及其在电力电子系统中的应用研究[D]. 韩璐.西南交通大学 2014
[2]电力电子变压器中双有源桥DC-DC变换器的研究[D]. 沙广林.中国矿业大学(北京) 2016
[3]切换系统建模、控制理论与应用研究[D]. 高军伟.铁道部科学研究院 2003
[4]切换系统的若干问题研究[D]. 马国梁.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]DC-DC变换器系统滑模控制方法研究[D]. 张璐.东南大学 2017
[2]柔性变模态UPQC混成切换控制研究[D]. 范丰.长沙理工大学 2017
[3]集成多端口DC/DC变换器拓扑衍生与分析方法研究[D]. 董洁.浙江大学 2017
[4]基于电力电子变压器的能量路由器拓扑与控制策略研究[D]. 杨喆明.华北电力大学 2017
[5]级联型电力电子变压器电压平衡和功率均衡控制策略研究[D]. 龚泽宇.北京交通大学 2016
[6]面向能源互联网的多端口双向能量路由器研究[D]. 王雨婷.北京交通大学 2016
[7]基于FREEDM结构的能源微网控制系统的研究[D]. 李昊.山东大学 2016
[8]光伏电源宽输入混联并网接口混成切换控制研究[D]. 邓宇恩.长沙理工大学 2016
[9]配电网直流电能路由器及能量分配算法研究[D]. 郭媛.华北电力大学(北京) 2016
[10]固态变压器DC-DC变换器的设计与实现[D]. 薛伟.太原理工大学 2015
本文编号：3710008
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 能量路由器主电路拓扑的研究现状
1.3 能量路由器控制策略的研究现状
1.4 论文主要研究内容
第二章 多LAN端口能量路由器主电路拓扑及其基本原理
2.1 多LAN端口能量路由器的主电路拓扑
2.2 链路层工作原理
2.3 LAN端口和WAN端口工作原理
2.3.1 双向AC/DC变换器
2.3.2 双向直流变换器
2.4 本章小结
第三章 基于切换系统理论的多LAN端口能量路由器建模
3.1 切换系统理论基础
3.1.1 切换系统基本概念
3.1.2 切换系统的建模方法
3.2 切换系统模型建立
3.2.1 双向直流变换器的切换系统模型
3.2.2 双向AC/DC变换器的切换系统模型
3.2.3 DAB的切换系统模型
3.3 本章小结
第四章 多LAN端口能量路由器切换控制策略
4.1 切换控制基本概念
4.2 切换控制整体结构
4.2.1 第一级切换控制原理
4.2.2 第二级切换控制原理
4.3 切换控制策略设计
4.4 本章小结
第五章 多LAN端口能量路由器实验平台设计
5.1 实验平台总体设计
5.2 主电路参数设计
5.2.1 开关器件的参数设计及选型
5.2.2 高频变压器的参数设计及选型
5.2.3 直流电容的参数设计及选型
5.2.4 输入电感的参数设计及选型
5.3 控制系统的硬件设计
5.3.1 DSP工作电路设计
5.3.2 CPLD工作电路设计
5.3.3 MCU工作电路设计
5.3.4 采样电路与信号调理电路设计
5.3.5 驱动电路与保护电路设计
5.4 控制系统的软件设计
5.5 本章小结
第六章 多LAN端口能量路由器主电路与控制系统仿真
6.1 仿真拓扑结构与仿真参数
6.2 多LAN端口能量路由器仿真模型建立
6.3 仿真过程与仿真结果分析
6.4 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
附录A (攻读硕士学位期间发表论文与专利情况)
附录B (攻读硕士学位期间参加的相关项目和奖项)
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种交直流混合微网能量路由器及其运行模态分析[J]. 涂春鸣,孟阳,肖凡,兰征,帅智康. 电工技术学报. 2017(22)
[2]应用于交直流配电网的电力电子变压器[J]. 张爱萍,陆振纲,宋洁莹,刘海军,李卫国. 电力建设. 2017(06)
[3]能源互联网及其关键控制问题[J]. 孙秋野,滕菲,张化光. 自动化学报. 2017(02)
[4]自储能型能量路由器研究[J]. 盛万兴,兰征,段青,李玉凌,马春艳,吕志鹏. 电网技术. 2017(02)
[5]三相逆变器的双模式及其平滑切换控制方法[J]. 王明玥,罗安,陈燕东,黄媛,吕志鹏. 电工技术学报. 2016(16)
[6]基于随机模型预测控制的能源局域网优化调度研究[J]. 张彦,张涛,刘亚杰,郭波. 中国电机工程学报. 2016(13)
[7]基于能量路由器的智能型分布式能源网络技术[J]. 郭慧,汪飞,张笠君,罗建. 中国电机工程学报. 2016(12)
[8]单相固态变压器逆变级的建模与控制[J]. 郑丽君,高云广,宋建成,吕世轩,薛伟. 电测与仪表. 2016(05)
[9]基于模块化多电平型固态变压器的新型直流微网架构及其控制策略[J]. 韩继业,李勇,曹一家,宁志毫,沈阳武,熊家敏,黎昀轩. 电网技术. 2016(03)
[10]面向能源互联网的新型能源子网系统研究[J]. 段青,盛万兴,孟晓丽,史常凯,王建华,季振东,吕志鹏. 中国电机工程学报. 2016(02)
博士论文
[1]切换系统稳定性分析及其在电力电子系统中的应用研究[D]. 韩璐.西南交通大学 2014
[2]电力电子变压器中双有源桥DC-DC变换器的研究[D]. 沙广林.中国矿业大学(北京) 2016
[3]切换系统建模、控制理论与应用研究[D]. 高军伟.铁道部科学研究院 2003
[4]切换系统的若干问题研究[D]. 马国梁.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]DC-DC变换器系统滑模控制方法研究[D]. 张璐.东南大学 2017
[2]柔性变模态UPQC混成切换控制研究[D]. 范丰.长沙理工大学 2017
[3]集成多端口DC/DC变换器拓扑衍生与分析方法研究[D]. 董洁.浙江大学 2017
[4]基于电力电子变压器的能量路由器拓扑与控制策略研究[D]. 杨喆明.华北电力大学 2017
[5]级联型电力电子变压器电压平衡和功率均衡控制策略研究[D]. 龚泽宇.北京交通大学 2016
[6]面向能源互联网的多端口双向能量路由器研究[D]. 王雨婷.北京交通大学 2016
[7]基于FREEDM结构的能源微网控制系统的研究[D]. 李昊.山东大学 2016
[8]光伏电源宽输入混联并网接口混成切换控制研究[D]. 邓宇恩.长沙理工大学 2016
[9]配电网直流电能路由器及能量分配算法研究[D]. 郭媛.华北电力大学(北京) 2016
[10]固态变压器DC-DC变换器的设计与实现[D]. 薛伟.太原理工大学 2015
本文编号：3710008
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3710008.html