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课题组直流组李梦柏博士顺利完成博士学位论文答辩

作者:杨睿璋;审核:向往 ;发布:王丹发表时间:2018-10-09本文访问量:

2018年10月8日,课题组李梦柏博士完成了题为“应用于新能源直流汇集与传输的直流-直流变压器拓扑研究”的博士学位论文答辩。博士答辩在华中科技大学西九楼204会议室顺利召开。直流组全体成员参加了本次答辩。

此次的答辩主要内容如下:随着直流输电技术的不断发展,直流电网(DC Grid)已被认为是大规模新能源并网及远距离输送的最佳选择,而直流电网从构想走向实际应用仍需面临诸如直流-直流变压器(DC-DC converter)等技术瓶颈。直流-直流变压器作为互联不同电压等级直流系统的关键设备之一,可以起到电压匹配、潮流控制、故障隔离等作用。文章围绕直流-直流变压器在大规模新能源直流汇集与传输的应用,针对其中不同用途的直流变压器展开研究,系统的分析了直流-直流变压器在不同应用场景中的技术需求,并根据不同技术需求提出了多种具备一定应用前景的直流-直流变压器拓扑。

文章主要有以下创新特点:首先,对新能源和直流输电技术的当前发展背景做了简要介绍。突出了直流电网在大规模新能源汇集与传输中的应用及其优势所在。针对组建直流电网中的关键设备之一直流-直流变压器,归纳调研了目前较有应用前景的几种直流-直流变压器拓扑,简要分析了这几种拓扑的优缺点。最后提出了一种适用于大规模新能源直流汇集及传输的可行直流电网拓扑,围绕该拓扑中不同电压等级不同应用场景的直流-直流变压器展开了一系列研究。

同时,提出了一种适用于风电直流汇集并网的谐振型直流-直流变压器--单向LC式直流变压器。所提出的直流变压器拓扑具备高变比、低体积、低损耗,可隔离直流故障等特点,符合风电直流并网中的直流-直流变压器技术要求。随后围绕单向LC式直流变压器的拓扑设计、功率控制、故障分析等方面展开了一系列研究。

此外,在LC式直流变压器的基础上提出了一种具备更高电压变比的直流变压器--单向LCT型直流变压器。该变压器在保留LC式直流变压器优点的同时,进一步提升了电压变比,同时使得变压器具备电气隔离能力,非常适宜于光伏并网中的应用。完善了LCT型直流变压器的参数设计、控制策略、器件选型以及损耗估算等方面,验证了单向LCT型直流变压器的拓扑合理性和所提控制策略的正确性。

针对于大规模新能源汇集并网后的远距离传输问题,提出了一种可行的新能源直流组网拓扑。该新型直流变压器在保留传统直流自耦变压器低成本、低损耗的同时,有效改善了其无法应对直流故障的缺陷。这为后续对于新能源直流组网拓扑的研究奠定了基础。

围绕新能源直流组网拓扑展开研究,在传统直流输电和柔性直流输电的经典控制策略基础上提出了一种适用于组网拓扑的控制策略。

学位论文及其答辩从风电组网,光伏组网,直流汇集网及其协调控制等角度进行阐述。对未来应用于新能源直流汇集与直流传输的直流-直流变压器发展提供充分技术支撑和参考价值

博士答辩合影

李梦柏博士在做答辩陈述