摘要：基于人们在电力电子技术方面的研究和进步，越来越多的电子产品出现在人们的生活中，也使得人们对电能的需求逐步增大，电能也融入生活的点点滴滴。然而以前产生电的方式，大多是燃烧化石能源，可随着化石能源的慢慢减少，并且污染环境，给人类造成了巨大的问题。故而大规模储能得到了广泛的应用和需求，目前的储能技术大致分为三种，这三种储能方式分别从机械，电磁和电化学着手，如果能将他们转化成电能，那么最高可以达到MW级的供电功率、供电时长也能达到小时级别的。各种各样的储能技术也都具备各自的特点，但都能够处理风力发电系统电能不稳定的情况。而未来电网成长的主要趋势为柔性化、多用途、灵活方便的储能体系。

本课题主要研究多电平功率变换器矢量调制与电压平衡，探讨大规模储能变换器的拓扑结构，在三相电网电压不平衡的条件下，电压型变换器的不同操作方式。大规模储能不仅可以是发电单元，也可以是负荷单元，对新能源发电消纳、削峰填谷和微型电网的建设起到了关键影响，是将来智能电网不可或缺的一部分。着重于优化储能变换器的双闭环控制结构电流内环增益，设计大规模储能低压变换器模块以及大规模储能变换器的系统控制仿真建模。

关键词：储能变换器；拓扑结构；双闭环结构；PWM变换器

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 研究现状-2

1.3 论文结构-3

1.4 本章总结-3

第二章  风力发电系统-4

2.1 风速的分布及其模型-4

2.1.1 风速的分布-4

2.1.2 风速的模型-5

2.2 风力机模型-6

2.2.1 风力机基本类型-6

2.2.2 风力机基本特性-7

2.3 变速恒频双馈风力发电-8

2.4 本章小结-8

第三章  大规模储能系统-9

3.1 储能电池的模型建立-9

3.2 储能模块的拓扑结构-10

3.3 本章小结-10

第四章  PWM变换器的控制研究-11

4.1 PWM变换器基本原理-11

4.2 三相电压型PWM变换器控制策略研究-11

4.2.1 三相电压型PWM变换器的拓扑结构-11

4.2.2 幅相控制原理-12

4.3 直接电流控制策略-12

4.3.1 电压空间矢量PWM(SVPWM)控制-13

4.3.2 SVPMW基本原理-13

4.3.3 SVPWM的合成-14

4.4 电网不平衡时的控制策略-16

4.5 仿真结构-17

4.6 仿真结果-18

4.7 本章小结-20

第五章 总结与展望-21

5.1 总结-21

5.2 展望-21

参考文献-22

致  谢-24