基于DC-DC变换的变电站直流电源设计-论文

本文详细阐述了基于DC-DC变换技术的变电站直流电源设计过程，其中包括后备电源的可靠性分析，以及设计中所采用的双重Boost升压变换器方法和中间电流均流控制技术。文章还通过MATLAB/Simulink仿真软件进行了模型搭建与分析，验证了所提方法的有效性。 直流电源在变电站中的作用至关重要，它是维持变电站正常运行的电力保障。变电站直流电源通常需要具备较高的可靠性和稳定性，以确保电力系统的正常运行。随着电力系统规模的扩大和智能化水平的提升，对直流电源系统的要求也越来越高。 后备电源是变电站直流系统的核心部分，当主电源发生故障时，后备电源可以迅速投入使用，保障变电站的正常运行。因此，提升后备电源的可靠性是一个重要的研究方向。传统的方法通过串联电池组来提供所需的电压，但这可能导致由于电池性能差异而产生的不均衡现象，即所谓的“短板效应”。为了解决这一问题，锂电池技术的应用成为了研究的热点，其优势在于可以提高电池的循环寿命，并减少能源浪费。 本文提出了采用双重Boost升压变换器的方法来提升电源的可靠性，这种变换器可以有效地提高直流电压水平，并减小电路中功率元件的电流应力。Boost变换器是一种直流-直流升压转换器，它能够在输入电压较低时输出较高的稳定电压。文章中所提出的双重Boost升压变换器即是通过串联两个Boost变换器来实现更高的电压增益。 在多个电源模块并联运行的情况下，为了保证负载电流均分，需要采用均流控制技术。本文采用了一种中间电流均流控制方法，该方法能有效防止并联模块间产生环流和电流不均衡现象，保障系统运行的稳定性和可靠性。中间电流均流控制通过检测中间环节的电流并进行调节，使每个电源模块能够平均分配负载电流。 文章中还提到，通过MATLAB/Simulink仿真软件建立的模型，能够有效模拟双重Boost升压变换器和中间电流均流控制方法的工作原理和效果。仿真结果表明，所提出的方法不仅能够有效地进行升压，同时也能在电源模块出现故障时实现不断电的互备替换，即通过并联模块间的无缝切换，保证电力系统的不间断供电。 关键词后备电源、双重Boost升压变换器、均流控制、不断电互备替换在文中得到了详细解释。后备电源的可靠性问题、直流电源模块并联运行的电流均分问题，以及如何采用仿真工具进行模型搭建和性能分析，都是本论文的重点内容。通过仿真验证，双重Boost升压变换器和中间电流均流控制方法均表现出良好的性能，为变电站直流电源的设计提供了有力的技术支持。