《無互聯模組化非對稱雙向高頻直流變換器基礎研究》是依託東南大學，由陳武擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無互聯模組化非對稱雙向高頻直流變換器基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳武
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
多變換器模組化組合系統在高壓大功率場合有廣闊的套用前景，保證各變換器模組均衡（均壓/均流）是系統可靠運行的關鍵。現有均衡控制技術都有模組化程度不高、系統可擴展性和可靠性較低等問題，此外，空載情況下如何保證各變換器模組均衡工作很少受到關注；結合新興的功率需要非對稱雙向傳輸的技術需求，本項目提出一種以功率非對稱雙向傳輸變換器為基本模組，採用無互聯分散式控制對多個變換器模組進行集成的新思想。本項目擬提出一種基於輸出電壓虛擬上翹特性的無互聯均壓控制策略；提出基於模組間能量轉移思想的空載模組均衡工作方案；同時將闡明非對稱雙向直流變換器拓撲的物理構造機理以及建立拓撲分類、篩選和最佳化準則等。該項目的研究將為提高模組化組合系統可靠性以及真正實現系統模組化奠定基礎，具有重要的理論研究意義和套用價值。
結題摘要
風力發電是當今世界發展最快的新能源利用形式之一。海上風力發電採用基於中壓直流匯集的高壓直流輸電將成為必然發展趨勢。為解決海上風電系統中高壓大功率直流變換器啟動問題以及實現系統高功率密度、高可靠性和低成本，本項目提出並研究一種以功率非對稱雙向傳輸變換器為基本模組，採用無互聯分散式控制對多個變換器模組進行集成的高頻直流變換系統新思想。 本項目主要研究內容分為兩大部分，一是研究非對稱雙向直流變換器，包括探索適合於功率非對稱雙向傳輸的直流變換器拓撲構造方法、研究多種拓撲的等效工作模態、原理和特性、獲得一族最佳化實用的非對稱雙向直流變換器拓撲等；二是研究直流變換器模組化系統的無互聯控制技術，包括研究各模組低壓側與高壓側均壓/均流的關係，研究串聯均壓與並聯均流技術的內在聯繫，提出全新的多變換器模組化無互聯串聯均壓控制策略。 針對上述研究內容，本項目提出了增加開關管和切換開關的兩種方案，對傳統的直流變換器和適用於高壓大功率的多直流變換器模組組合系統都可進行改造，使其適用於能量非對稱雙向傳輸場合。針對現有多直流變換器模組組合系統控制策略連線線較多、可靠性較低的問題，在分析串聯均壓和並聯均流的內在聯繫基礎上，借鑑並聯下垂均流特性法，本項目提出了ISOP系統和ISOS系統的輸出電壓上翹特性法，很好的解決了直流變換器模組組合系統的可靠性和穩定工作問題，均壓誤差在3%以內。 本項目所提出的“無互聯模組化非對稱雙向高頻直流變換器”充分考慮了海上風電特殊性，可顯著提高系統可靠性，最佳化系統效率，降低系統成本，具有重要的理論研究價值和廣闊的套用前景。
