直流配電網DC-DC換流器設計與系統(tǒng)穩(wěn)定運行技術研究.pdf

1、隨著能源短缺和環(huán)境污染問題的突現，清潔可再生能源的合理開發(fā)和利用越來越成為人們亟待解決的問題。加之各大城市用電負荷日益密集，城市配電網正面臨著線路走廊緊張、供電容量不足、供電半徑短等問題，使得傳統(tǒng)的交流配電方式難以為繼，具備諸多優(yōu)勢的直流配電網被提上議程。不同電壓等級的直流配電網之間的互聯以及直流電源、直流負荷的接入是實現直流配電網的關鍵所在，這將迫切需要一種大功率、高電壓的DC/DC換流器，也就是直流固態(tài)電力電子變壓器，這種變壓器需要

2、具備可電氣隔離、高效小型化、可實現功率雙向流動、電壓諧波含量低等技術需求。除此之外，由這種DC/DC換流器組網的直流配電網的電壓調節(jié)方法和穩(wěn)定運行技術也具有重要的研究意義。
　　這種DC/DC換流器通常采用隔離型拓撲結構。本文設計了三電平式DC/DC換流器和輸入串聯輸出并聯式(input-series-output-parallel) DC/DC換流器的主電路結構和控制策略，建立了廣義狀態(tài)空間平均模型，分析討論了它們的特性，并且搭

3、建了物理模型機進行了驗證。
　　在直流配電網系統(tǒng)級層面，提出了直流配電電壓等級初步設想和直流配電電壓偏差建議值，據此提出了基于電壓分層的協(xié)調控制策略，并提出了基于離散一致性算法的改性下垂控制，實現了考慮線路阻抗時DC/DC換流器并聯的均流，并且在現有實驗平臺上進行了驗證。
　　為了實現DC/DC換流器能在直流配電網中穩(wěn)定運行，研究了直流配電網穩(wěn)定條件，利用改進的阻抗分析法研究了下垂系數、線路阻抗、負荷類型等對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響