基于模块化多电平变流器的电池储能系统研究.pdf

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1、学校代码；１０００４密级；公开圍觀Ｉ如交道＾肇傑ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｋ化学位论翊‘肪顯Ｉ基于模块化多电平变流的电池储能系统学科专业电气工程电气秦艦齡交道乂肇硕±学位论文基于模块化多电平变流器的电池储能系统研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢａｔｔｅｒｙＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ作者：郭龙导师：梁辟北京交通大学２０１７３年Ｊｊ？？？？■

2、，．学位论文版权使用授权书。本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定特授权北京交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国、缩印或扫描等复制手段保存家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。）（保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导醒名：寺净签字日期：年月义知签字日期；年＾月＾曰＾中图分类号：ＴＭ４６４学校代码：１０００４ＵＤＣ：：６２１．３密级公开北京交通大学硕ｉ学位论文基于

3、模块化多电平变流器的电池储能系统研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢａｔｔｅｒＥｎｅｒ１：〇化６ＳｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｕｌａｒｙｇｙ８各ｙＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ１１２１作者姓名：郭龙学号：４４１１：导师姓名：梁巧职称副教授学位类别：工学学位级别：硕±：学科专业：电气工程研究方向电力电子与电力传动北京交通人学．．．２０１７年３口．ｉ致谢、感谢我的导师梁曙副教授、首先我要衷屯。本论文的工作是在梁老师的悉屯指导下完成的，从论文的选题立意、理论分析

4、、仿真研究、平台搭建、实验验证到最后的论文修改，均给予我无微不至的意见和帮助。梁老师严谨的治学态度、博学的专业知识和科学的工作方法，在面对技术难题时的灵感迸发和孜孜不倦的思，激发了我对电力电子专业的热情，考，传授了我本专业合格人才必备的技能教会了我发现、、思考和解决问题的正确方法。除了科研上的精屯传授，在日常生活、工作选择、人生道路上您亦与我们分享感悟，倍感受用！姜久春教授、张维戈教授、张彩萍老师、牛利勇老师对我的科研工作提出了许多宝贵意见并给予了大量支持，白楼实验室黄勤河老师为我的实验平台搭建提供了不少

5、帮助，在此由衷地表示感谢。我在加入实验室大家庭时得到了陈彪、耿俊利、罗浩、暴志强师兄姐们在学一术上的指导和生活上的帮助，我们度过了段难忘的岁月；课题组赵宇师兄、宋一竣盛、习伟萍、张倩，与我在白楼实验室起奋战，攻克了大量的难题；实验室的李乾、李凯、李丹、徐宿、李孟琪、杨勇师弟妹给予了我无私的帮助，和你们的相处非常愉快。感谢Ｗ上实验室同化，６０３因你们而精彩。白雪、俞国山、吴法俭、王文峰、郭碧霄等人在我的实验和生活上给予各项支持，让我的研究生生活丰富多彩，真诚的感谢你们。感谢母校北京交通大学的培养，。从２０１

6、０年到２０１７年我在交大度过了难忘的７年光阴，这里有我最敬爱的老师、最亲爱的同学和最美好的回忆。最后，我希望借此机会感谢远在家乡的父母和家人，他们的理解和支持使我一能顺利完成学业，感谢他们对我人生中每个重大决定的支持。．．■＇．■－．：ｉｉ中文摘要中文摘要可再生能源的迅猛发展对电力系统的的电能质量、稳定性、容量备用等提出了挑战。电池储能技术其响应快、效率高、相对成熟等特点成为可再生能源高一渗透率电网运行的关键环节之。基于模块化多电平变流器（ＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌ

7、Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＭＭＣ）的电池储能系统具有输出电压谐波含量小、开关器件电压应力小、具备故障容错能力等优点一致引，适用于高压大容量储能场合。电池模块间的不＂＂起的短板效应是制约电池储能系统的安全稳定性和容量利用率的瓶颈因素，＂＂ＭＭＣ电池，储能系统的模块化结构有助于降低电池模块电压，削弱短板效应且通过对子模块的功率独立控制能够实现电池模块间的均衡。本文针对ＭＭＣ电池储能系统及其控制策略开展了Ｗ下研究：首先，对ＭＭＣ电池储能系统的拓扑结构和基本工作原理进行了分析，建立了，数学模型推导了电池端与交直流端的功率

8、关系，分析了电池模块功率与直流环一流及次交流环流的关系，为控制策略的设计提供理论基础。其次，在功率关系分析的基础上提出了ＭＭＣ电池储能系统的功率控制策略，包括交直流端控制及电池模块功率独立控制。