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《华北电力大学(河北)》 2008年
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动力蓄电池组测试系统变流技术研究

张丽霞  
【摘要】: 变流器是动力蓄电池组测试系统重要组成部分。本文针对动力蓄电池组测试对变流器的特殊要求,深入研究了变流器拓扑结构,控制策略和双向低纹波快速响应滤波器的设计。主要研究成果和结论如下: 1提出了动力蓄电池组测试系统采用基于dq变换的空间电流矢量PWM双闭环控制策略。采用SVPWM达到了提高变换器能量转换效率,降低开关应力,以及优化开关次数,降低损耗的目的;采用基于dq同步坐标系下的电流空间矢量闭环算法,实现了变流器网侧高功率因数,以及高品质的动态响应能力。 2在对滤波器理论进行深入研究的基础上,提出了基于切比雪夫多项式的高性能双向低纹波快速响应滤波器设计的新方法。设计了适用于动力蓄电池组测试系统的直流滤波器。将插入衰减法用于动力蓄电池组测试系统直流侧滤波器的设计,利用单端接载的综合方法计算直流侧滤波器参数,有效地减少了滤波器两端负载不匹配时对直流造成的平坦衰减;根据元件的均匀损耗使滤波器传输函数的归一化零极点位置左移的特性以及切比雪夫滤波器传输函数极点位置的分布特点,合理设置滤波器局部元件的损耗提高滤波器的响应速度;在传统的滤波器理论基础上,提出了适合直流滤波的切比雪夫滤波器阶数的选取方法,简化了滤波器的设计。经仿真和实验验证,滤波器具有响应速度快,滤波效果明显提高的优点。 3提出了基于空间矢量的电流型PWM整流器辅以极性切换电路的动力蓄电池组测试系统变流器主回路设计方法。构造了可实现电压、电流全范围可调,双向变流,能量回馈等功能的动力蓄电池组测试系统变流器主回路。 4完成了相控方式和PWM方式的动力蓄电池组测试系统变流器在MATLAB下的仿真建模并进行分析,验证了论文设计的基于dq变换的空间电流矢量双闭环控制策略,双向低纹波快速响应滤波器及变流器结构设计方法的正确性和先进性。 5研制了基于dq变换的PWM方式的动力蓄电池组测试系统变流器的样机。并完成了整机调试,试验验证了以上方法的正确性和先进性。
【学位授予单位】:华北电力大学(河北)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM910

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