电能存储和回馈的协调控制研究

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1、硕士学位论文电能存储和回馈的协调控制研究RESEARCHONTHECOORDINATIONCONTROLOFELECTRICENERGYSTORAGEANDFEEDBACK周琪哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM919学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文电能存储和回馈的协调控制研究硕士研究生：周琪导师：王明彦教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程系答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM919U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEng

2、ineeringRESEARCHONTHECOORDINATIONCONTROLOFELECTRICENERGYSTORAGEANDFEEDBACKCandidate：ZhouQiSupervisor：Prof.WangMingyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：DepartmentofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinIns

3、tituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要电能作为利用最广泛的二次能源，在发电和用电同时进行时，电能的产生和消耗量不平衡的现象普遍存在，这时需要能量存储单元平衡供给与需求间的盈余：如配电网中利用储能装置“削峰填谷”，进而提高紧急效益；可再生能源发电系统中通过储能环节来平抑输入功率的波动，来解决自然资源的随机性和不可控性；测试电源在负载模拟过程中通过储能环节来暂时存储测试能量，在条件允许的时候将测试能量回馈电网。电能存储和回馈的协调控制已经成为了当前的研究热点，本文以馈能型直流电子负载为研究载体，在拓扑结构和控制策略两方面对该技术进行研究。现广泛应用的电子负载装置主要

4、为Boost型和PWM全桥型变换器为基础，可以实现对连续负载形式的模拟，然而对于如脉冲形式的断续电流形式的模拟少有研究。本文基于现有级联Boost变换器提出一种新型双管Buck-Boost变换电路，通过控制两个开关管的动作可以同时实现连续和断续电流形式模拟，并且脉冲电流峰值、脉宽、频率连续可调，满足直流电源出厂测试和型式试验相关要求，同时具有高升压比，适用于可再生能源发电系统中直流电能处理环节。根据测试能量流动方向的不同，可以将系统分为储能和馈能两种工作模式，针对不同工作模式的特点，分别设计系统基于滑模控制和基于PI控制的系统控制方法以及两模式切换时的控制策略，即电能存储和回馈的协调控制方法。

5、在Matlab/Simulink环境下分别对馈能型电子负载系统的不同工作模式进行仿真分析，证明了本文提出的电能存储和回馈间协调控制方法的可行性；同时搭建实验平台，实现了在模拟连续负载形式时测试电能回馈电网。关键词：电能存储；电能回馈；协调控制策略；断续负载模拟；滑模控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractEnergyisthemostwidelyusedsecondaryenergy,duringtheprocessfromgenerationtoconsumptionofelectricity,theimbalanceofpowerisexistedgenerally,itn

6、eedstheenergystoragetobalancethedifferencebetweensupplyanddemand.Suchasusethestoragedevicetorealize"loadshifting",inordertoimprovetheefficiencyofemergencyinthesystemofthedistributionnetwork,tostabilizetheinputpowerfluctuationscausedbytherandomnessofnaturalresourcesandnon-controllableinthesystemofren

7、ewableenergypowergeneration,tostorethetextenergyinthesystemofelectronicloadtemporarilyby,andsendthetestenergybacktothepowergridwhentheconditionisallowed.Thecoordinationofelectricalenergystorageandback