基于级联式H-桥多电平变流器的可变速抽水蓄能系统

【摘要】本文提出了一种应用于可变速抽水蓄能的级联式多电平换流器。主要研究和分析了基于这种新型换流器的抽水蓄能单元特性。通过H桥级联式逆变器为额定电压为6kV的绕线式感应电机供电,采用多载波移相调制来获得的所需等级的电压。分析了逆变器的输出电压,转子电流及转速等变量的特性。用于可变速抽水蓄能单元的电力电子换流器主要有：周波变换器,两电平换流器,三电平换流器和H桥级联式换流器。通过对比分析每种换流器对应的双馈异步电机的转子电流总谐波畸变率和速度调节特性,证明了H桥级联式换流器是较好的方案,该方案具有较低的dv/dt、电流THD以及较快的响应速度。作者将两个相同的7电平H桥换流器级联,形成转子侧的6kV电压。H桥级联式换流器的输入电流经过移相变压器后降低了转子电流的总谐波畸变率。针对可变速抽水蓄能控制,论文作者采用了间接磁场定向的控制策略。双馈异步机的滑差角计算是通过使用间接磁场定向控制的定子磁通获得的。基于电机参数和滑差角的计算,实现变速抽水蓄能单元的控制。论文针对可变速抽水蓄能对平抑风电出力波动的作用进行了研究。通过检测风能的变化,利用PI控制器生成可变速抽水蓄能发电机组的参考速度。通过对速度的跟踪实现功率的调整,从而实现对风电出力波动的抑制。结合苏丹北部的Dongola风电场的仿真结果证明,在使用抽水蓄能装置后,风电场的功率波动对电网的影响得到了改善。仿真同时也验证了所建模型及控制策略的正确性。研究工作的所有仿真模型都是基于PSIM仿真软件建立的。
【作者】OthmanHassanAbdallaElkhalifa；
【导师】韩民晓；
【作者基本信息】华北电力大学，电力电子与电力传动，2014，博士
【关键词】抽水蓄能；可变速；多电平变流器；磁场定向控制；风功率波动；

【参考文献】
[1]董龙.汽车正面碰撞乘员约束系统仿真与稳健优化方法研究[D].浙江大学,2014.
[2]王骏骐.焊接残余应力对箱型梁柱节点断裂性能影响分析[D].华南理工大学,结构工程,2014,硕士.
[3]柳文静.消费主义语境下当代都市社区会所的审美泛化特征研究[D].西南大学,美学,2014,硕士.
[4]赵震.大肠癌中SDCBP基因功能的初步研究[D].南方医科大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[5]胡永利,孙艳丰,尹宝才.物联网信息感知与交互技术[J].计算机学报,2012,06:1147-1163.
[6]彭永臻,马斌.低C/N比条件下高效生物脱氮策略分析[J].环境科学学报,2009,02:225-230.
[7]孙韵.尾矿渣中重金属在土壤—植物中的迁移规律研究[D].长安大学,环境工程,2014,硕士.
[8]李贺.配置夹式钢筋的约束混凝土柱受力性能三维有限元分析[D].北方工业大学,结构工程,2014,硕士.
[9]苏刀.基于统计的汉语到基里尔蒙古语的机器翻译系统[D].内蒙古师范大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[10]蒋宗彩.城市群公共危机管理应急决策理论与应对机制研究[D].上海大学,管理科学与工程,2014,博士.
[11]李媛.3种石斛再生体系研究[D].北京林业大学,园林植物与观赏园艺,2013,硕士.
[12]蔡馨.论《英国佬的另一个岛》中的混杂性[D].湖南师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[13]刘景.蔡沈《书集传》训诂研究[D].扬州大学,汉语言文字学,2011,硕士.
[14]胡亚虎.杨树对干旱区重金属污染农田土壤的修复研究[D].兰州大学,环境科学,2013,博士.
[15]杜玙璠.红外微波兼容材料的制备及性能研究[D].北京交通大学,2010.
[16]高杏燕.CoCrCuFeNi系高熵合金的凝固组织与性能研究[D].江苏科技大学,材料加工工程,2014,硕士.
[17]封静.感戴团体辅导对大学生感戴及亲社会行为的影响研究[D].华中师范大学,心理健康教育,2014,硕士.
[18]赵曙明,高素英,周建,刘建朝.企业国际化的条件、路径、模式及其启示[J].科学学与科学技术管理,2010,01:116-122.
[19]孙鸢飞,张力才.高炉煤气滤袋除尘中喷水降温控制[J].冶金自动化,1992,01:20-22+63.
[20]李春芝,菅阳阳,何颖卓.带电粒子与二维电子气相互作用的理论研究[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2014,01:1-3.
[21]李钟平.碳纳米管负载钴、镍硫化物催化剂电解水析氧的研究[D].华南理工大学,应用化学,2014,硕士.
[22]尹颖尧.西安市农村社会主义教育运动研究[D].西北工业大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[23]姜赟赟.长白山地区火山岩中稀土元素的赋存状态研究[D].吉林大学,地球探测与信息技术,2014,硕士.
[24]马惠兰.党的民族理论与宁夏回族人民解放发展的历程[D].华东师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2002,硕士.
[25]杜艺莹.环形波导随机激光器的设计研究[D].燕山大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[26]虞毅.从功能翻译理论看英剧汉译[D].华中师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[27]雷红霞.插装型液压控制锥阀流场的三维可视化数值模拟与仿真研究[D].太原理工大学,机械电子工程,2004,硕士.
[28]刘丽群.山东半岛蓝色经济区资源环境承载力评价研究[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2013,硕士.
[29]陈晓.组织创新氛围影响员工创造力的过程模型研究[D].浙江大学,2006.
[30]赵川.环境法中的激励制度探究[D].中国海洋大学,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[31]田红星.中职生社会融合研究[D].杭州师范大学,教育管理（专业学位）,2012,硕士.
[32]薄乐,陈宏,何蒙,张梦晗,张晗,励建荣.石墨烯在食品分析中应用的研究进展[J].食品工业科技,2014,18:395-399.
[33]聂广瑞.具有规则形貌的聚合物负载钯催化剂的制备及其对Heck反应的催化性能[D].河南大学,2013.
[34]田华.第三代伞状喷雾系统研究[D].大连理工大学,动力机械及工程,2004,硕士.
[35]宋燕.我国事业单位改革的思考[D].山东师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[36]张继钊.基于秧针静轨迹的旋转式分插机构逆向求解[D].浙江理工大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[37]王刚.刺五加对蛛网膜下腔出血后超氧化物歧化酶和丙二醛的影响[D].青岛大学,神经外科学,2003,硕士.
[38]杨静.不同剂量的地佐辛在气管插管时对血流动力学的影响[D].山西医科大学,麻醉学（专业学位）,2013,硕士.
[39]朱元昱.镇江文化旅游资源开发研究[D].复旦大学,旅游管理,2012,硕士.
[40]崔笛.HXD3B型交流传动电力机车车体设计[D].大连理工大学,机械工程（专业学位）,2012,硕士.
[41]吴富宁.图象处理技术在冬小麦氮营养诊断中的应用[D].中国农业大学,2004.
[42]陈鹏.高浓度聚驱采出液油水分离特性研究[D].东北石油大学,油气储运工程,2013,硕士.
[43]吴姣姣.关于构建我国绿色税制的研究[D].吉林财经大学,财政学,2014,硕士.
[44]计科.环形光束光镊的研究[D].内蒙古大学,物理电子学,2013,硕士.
[45]何春兰.石墨烯制备及其电催化应用[D].重庆大学,2012.
[46]王舒静.儿童成熟B细胞非霍奇金淋巴瘤中BCL-2、BCL-6蛋白表达及其临床病理意义[D].复旦大学,儿科学,2012,硕士.
[47]田超贺.轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究[D].北京交通大学,2012.
[48]高明明.不同功能类型的室内音乐声学环境的测量及研究[D].新疆师范大学,音乐学,2013,硕士.
[49]陈雅.青海东部藏族新民居建设中对其传统建筑装饰元素的传承和创新[D].西安建筑科技大学,设计艺术学,2013,硕士.
[50]李锦龙.国际油价波动对我国通货膨胀的影响[D].天津财经大学,数量经济学,2012,硕士.