基于模塊化多電平變流器的電池儲能系統(tǒng)研究.pdf

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1、學校代碼；１０００４密級；公開圍觀Ｉ如交道＾肇傑ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｋ化學位論翊‘肪顯Ｉ基于模塊化多電平變流的電池儲能系統(tǒng)學科專業(yè)電氣工程電氣秦艦齡交道乂肇碩±學位論文基于模塊化多電平變流器的電池儲能系統(tǒng)研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢａｔｔｅｒｙＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ作者：郭龍導師：梁辟北京交通大學２０１７３年Ｊｊ？？？？■

2、，．學位論文版權使用授權書。本學位論文作者完全了解北京交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定特授權北京交通大學可將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、匯編Ｗ供查閱和借閱。同意學校向國、縮印或掃描等復制手段保存家有關部口或機構送交論文的復印件和磁盤。）（保密的學位論文在解密后適用本授權說明學位論文作者簽名導醒名：寺凈簽字日期：年月義知簽字日期；年＾月＾曰＾中圖分類號：ＴＭ４６４學校代碼：１０００４ＵＤＣ：：６２１．３密級公開北京交通大學碩ｉ學位論文基于

3、模塊化多電平變流器的電池儲能系統(tǒng)研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢａｔｔｅｒＥｎｅｒ１：〇化６ＳｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｕｌａｒｙｇｙ８各ｙＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ１１２１作者姓名：郭龍學號：４４１１：導師姓名：梁巧職稱副教授學位類別：工學學位級別：碩±：學科專業(yè)：電氣工程研究方向電力電子與電力傳動北京交通人學．．．２０１７年３口．ｉ致謝、感謝我的導師梁曙副教授、首先我要衷屯。本論文的工作是在梁老師的悉屯指導下完成的，從論文的選題立意、理論分析

4、、仿真研究、平臺搭建、實驗驗證到最后的論文修改，均給予我無微不至的意見和幫助。梁老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、博學的專業(yè)知識和科學的工作方法，在面對技術難題時的靈感迸發(fā)和孜孜不倦的思，激發(fā)了我對電力電子專業(yè)的熱情，考，傳授了我本專業(yè)合格人才必備的技能教會了我發(fā)現(xiàn)、、思考和解決問題的正確方法。除了科研上的精屯傳授，在日常生活、工作選擇、人生道路上您亦與我們分享感悟，倍感受用?。崳娊么航淌?、張維戈教授、張彩萍老師、牛利勇老師對我的科研工作提出了許多寶貴意見并給予了大量支持，白樓實驗室黃勤河老師為我的實驗平臺搭建提供了不少

5、幫助，在此由衷地表示感謝。我在加入實驗室大家庭時得到了陳彪、耿俊利、羅浩、暴志強師兄姐們在學一術上的指導和生活上的幫助，我們度過了段難忘的歲月；課題組趙宇師兄、宋一竣盛、習偉萍、張倩，與我在白樓實驗室起奮戰(zhàn)，攻克了大量的難題；實驗室的李乾、李凱、李丹、徐宿、李孟琪、楊勇師弟妹給予了我無私的幫助，和你們的相處非常愉快。感謝Ｗ上實驗室同化，６０３因你們而精彩。白雪、俞國山、吳法儉、王文峰、郭碧霄等人在我的實驗和生活上給予各項支持，讓我的研究生生活豐富多彩，真誠的感謝你們。感謝母校北京交通大學的培養(yǎng)，。從２０１

6、０年到２０１７年我在交大度過了難忘的７年光陰，這里有我最敬愛的老師、最親愛的同學和最美好的回憶。最后，我希望借此機會感謝遠在家鄉(xiāng)的父母和家人，他們的理解和支持使我一能順利完成學業(yè)，感謝他們對我人生中每個重大決定的支持。．．■＇．■－．：ｉｉ中文摘要中文摘要可再生能源的迅猛發(fā)展對電力系統(tǒng)的的電能質量、穩(wěn)定性、容量備用等提出了挑戰(zhàn)。電池儲能技術其響應快、效率高、相對成熟等特點成為可再生能源高一滲透率電網(wǎng)運行的關鍵環(huán)節(jié)之?；谀K化多電平變流器（ＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌ

7、Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＭＭＣ）的電池儲能系統(tǒng)具有輸出電壓諧波含量小、開關器件電壓應力小、具備故障容錯能力等優(yōu)點一致引，適用于高壓大容量儲能場合。電池模塊間的不＂＂起的短板效應是制約電池儲能系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和容量利用率的瓶頸因素，＂＂ＭＭＣ電池，儲能系統(tǒng)的模塊化結構有助于降低電池模塊電壓，削弱短板效應且通過對子模塊的功率獨立控制能夠實現(xiàn)電池模塊間的均衡。本文針對ＭＭＣ電池儲能系統(tǒng)及其控制策略開展了Ｗ下研究：首先，對ＭＭＣ電池儲能系統(tǒng)的拓撲結構和基本工作原理進行了分析，建立了，數(shù)學模型推導了電池端與交直流端的功率

8、關系，分析了電池模塊功率與直流環(huán)一流及次交流環(huán)流的關系，為控制策略的設計提供理論基礎。其次，在功率關系分析的基礎上提出了ＭＭＣ電池儲能系統(tǒng)的功率控制策略，包括交直流端控制及電池模塊功率獨立控制。