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基于MMC的规模化电动汽车充放电系统及其控制研究
| 论文题名： | 基于MMC的规模化电动汽车充放电系统及其控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充放电系统;桥臂功率;模块化多电平换流器 |
| 摘要： | 能源危机以及日益严峻的环境问题，使得全社会各单位再次加大对节能减排工作的重视。电动汽车作为一种发展潜力巨大的交通工具，具有环保、节能的优势，是未来汽车行业发展的主要方向。模块化多电平换流器作为高压直流输电的重要组成部分，表现出极高的应用价值，其特点是功率等级高、功率双向流动、模块化，如果将MMC拓扑与电动汽车充放电结合，电动汽车的“源”“荷”双重特性将发挥更大的价值，用以实现电网削峰填谷、频率电压调整、事故备用等，对电网的安全、经济、稳定运行有重大意义。本文主要提出了一种基于MMC结构的规模化电动汽车充放电系统，并对其控制进行了研究。 本文首先对当前电动汽车的充电方式、充电机的拓扑结构以及V2G技术的研究情况作了充分调研，并对目前把MMC结构应用到其他领域的情况作了详细介绍;对构成系统的三个主要部分进行了研究，依据调研及需求情况构建了电动汽车动力电池模型，并选择了合适的电动汽车接入方式。 其次，深入研究了本文所提的充放电系统，分析了系统交、直流侧的数学模型，在此基础上，提出了系统换流器级控制策略，与载波移相调制对应的均压策略以及模块内部的升降压控制策略。在模块全接入电动汽车的工况下，对系统结构的可行性和控制策略的有效性进行了仿真验证，表明该系统兼具较高的灵活性和良好的电网友好性。 最后，考虑到由于电动汽车随机性引起的不均衡问题，提出了相应的控制方案。详细推导分析了上、下桥臂的功率分布情况，并分别针对相间不平衡和桥臂间不平衡进行了讨论，得到了桥臂不同频次环流分量与相及桥臂功率的关系，进而设计了相应的控制方案解决上述问题，实现系统的稳定运行，仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 |
| 作者： | 闫卓武 |
| 专业： | 电气工程；电力电子与电力传动 |
| 导师： | 尹忠东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北电力大学(北京) |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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