电池储能变流器半实物仿真平台构建及其控制机理研究

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1、国内图书分类号：TM46国际图书分类号：621．3硕士学位论文学校代码：10079密级：公开电池储能变流器半实物仿真平台构建及其控制机理研究硕士研究生：导师：企业导师：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：郭瑞宙李卫国教授闫涛高工工学硕士工学高电压与绝缘技术电气与电子工程学院2013年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TM46U．D．C：621．3ThesisfortheMasterDegreeIMllllllllUIlllllIIIY2383059Researchonthecontrolme

2、chanismofbatteryenergystorageconverterandconstructionofitshardware—-in--the—-loopsimulationplatformCandidate：Supervisor：School：DateofDefence：Degree·-Conferring·-Institution：GuoRuizhouProf．LiWeiguoSchoolofElectricandElectronicgngmeenngMarch，2013NorthChinaElectricPow

3、erUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《电池储能变流器半实物仿真平台构建及其控制机理研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：奔崭召If日期：30B年弓月艿日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《电池储能变流器半实物仿真平台构建及其控制机理研究》系

4、本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、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本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方

5、框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密口作者签名：导师签名：却畸宙李引葑F1期：7口B年3月≯fR日期：1。f；年；月虿日华北电力大学硕士学位论文摘要随着能源和环境问题的日益严重，新能源发电受到了世界各国的广泛关注，但是风力发电等间歇性电源的接入也对电网的电能质量造成了影响。为了提高可再生能源发电的稳定性并改善电网的电能质量，电池储能系统得到了广泛应用。变流器是电池储能系统的关键核心，对电池储能变流器的控制机理研究和电池储能系统应用于不同方式时变流器的控制策略研究具有深远的理论和现实意义。本文通过分析变流器的原

6、理和数学模型提出了能实现变流器有功与无功解耦的前馈解耦控制策略，设计了对储能电池充放电时变流器的控制策略。通过分析配电网中由电弧炉等波动性负载引起电压闪变的原因，提出抑制配电网电压闪变需同时进行有功和无功补偿，并设计了利用电池储能系统抑制电压闪变时变流器的相应控制策略。通过分析电池储能系统对风力发电输出功率平滑的原理，设计了变流器的相应控制策略。本文还利用Simulink搭建了储能电池充放电和利用电池储能系统抑制配电网电压闪变和平滑风力发电输出功率的仿真模型，并进行了仿真研究，实验结果表明本文所设计的变流器控制策略可以满足电

7、池储能系统应用于改善电网电能质量的要求。本文基于DSP设计了双向变流器的嵌入式控制器，并设计了在储能电池充放电、配电网电压闪变抑制和风力发电输出功率平滑三种应用方式下变流器的控制软件。并结合RT-LAB实时仿真系统构建了电池储能变流器的半实物仿真平台，进行了变流器在该三种应用方式下的半实物仿真研究，仿真结果表明控制器及控制软件能实现对变流器的精确控制，进一步证明本文所设计的控制策略可以满足应用要求并能数字化实现。关键词：变流器：前馈解耦控制；电池储能系统；半实物仿真；电压闪变抑制；输出功率平滑华北电力大学硕士学位论文Abst

8、ractAstheenergyandenvironmentproblemsbecomeincreasinglyserious，therenewableenergygenerationhasbeenworldwidenoted．However，theintermittentpowersour