储能系统中PWM整流器的研究.rar

电能是现代社会人类生活、生产中必不可缺的二次能源。随着社会经济的发展，人们对电的需求越来越高。电力需求昼夜相差很大，但发电厂的建设规模必须与高峰用电相匹配，投资大利用率较低。另一方面，随着化石能源的不断枯竭，人们对风能、水能、太阳能等可再生能源的开发和利用越来越广泛。为了满足人们生产及生活的用电需求，减少发电厂的建设规模，减少投资，提高效率，以及保证可再生能源系统的稳定供电，开发经济可行的储能(电)技术，使发电与用电相对独立极为重要。因此，储能系统在电力调峰、稳定电网、利用可再生能源方面起着重要作用。 储能系统由两大部分组成：一由储能元件组成的储能装置，二由电力电子器件组成的电网接入系统，后者为本文研究的重点。三相电压型PWM整流器因其具有输入电流正弦性好，可获得高功率因数，能量可实现双向流动等特性，是储能系统中电网接入系统的首选。 本文首先详细论述了三相电压型PWM整流器的控制方法，分析了电压空间矢量(SVPWM)调制原理及其数字实现方式，介绍PI控制算法及其数字化实现；然后对三相电压型PWM整流器进行了详细硬件设计，包括主电路中电感电容设计、控制电路中信号检测调理电路和IGBT驱动电路设计、及CPLD辅助电路设计；其次对其进行了软件设计，包括中断服务程序、数字PI控制程序和SVPWM调制程序；最后根据设计要求搭建储能系统实验平台，加入DC—DC变换器实现储能系统能量双向流动。 实验结果表明，基于SVPWM技术的双向PWM整流器，不仅实现了整流时消除谐波、提高功率因数及低谐波逆变，而且还提高了直流电压利用率，降低了开关频率，改善了整流器性能，满足储能系统性能要求。

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