【技术实现步骤摘要】
基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置和方法
本专利技术涉及新能源并网发电及储能变换器研究
,尤其涉及一种基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置和方法。
技术介绍
在新型涉及新能源并网发电及储能变换器研究
,广泛应用双向直流变换器作为储能电池组与双向交直流变换器、直流微电网、直流配电网的接口设备,其中LCL滤波器三相交错双向直流变换器,具有低压侧纹波电流较小,开关管电流应力较小,功率密度高等优点。然而,LCL滤波器三相交错双向直流变换器将LCL滤波器及交错并联技术引入双向Buck-Boost变换器,对系统控制策略提出更高的要求。一方面,LCL滤波器提高了系统的阶数,这种结构在谐振点处会表现出较低的阻抗,引起系统谐振,导致系统失稳;另一方面,交错并联技术则提高了系统对变换器三相移相均流控制策略的要求,当出现三相电流不均时,系统输入端电流纹波会大幅增加,从而致使系统发热,效率下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置和方法,本基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置和方法解决了基于LCL滤波器的双向直流变换器具有的系统稳定性及交错并联均流问题。为实现上述技术目的,本专利技术采取的技术方案为:一种基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置,包括双向直流变换器、移相均流控制模块、有源阻尼控制模块、控制模式选择模块,高压侧外电压环恒压控制模块和低压侧外电压环恒压控制模块;所述的双向直流变换器包括依次电连接的低压侧等效电源VL、三相交错并联LCL滤波器、三相交错并联开关 ...
【技术保护点】
一种基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置,其特征在于:包括双向直流变换器、移相均流控制模块、有源阻尼控制模块、控制模式选择模块,高压侧外电压环恒压控制模块和低压侧外电压环恒压控制模块;所述的双向直流变换器包括依次电连接的低压侧等效电源VL、三相交错并联LCL滤波器、三相交错并联开关管、高压侧滤波电容C2和高压侧等效电源VH,所述三相交错并联LCL滤波器包括低压侧滤波电感L1、低压侧滤波电感L2、低压侧滤波电感L3、低压侧滤波电感L4和低压侧滤波电容C1;所述移相均流控制模块包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块、第一比例控制器、第二比例控制器、第三比例控制器、第一三角波调制模块、第二三角波调制模块和第三三角波调制模块,所述第一电流传感器、第一比较模块、第一比例控制器和第一三角波调制模块依次串联,所述第二电流传感器、第二比较模块、第二比例控制器和第二三角波调制模块依次串联,所述第三电流传感器、第三比较模块、第三比例控制器和第三三角波调制模块依次串联,所述第一三角波调制模块、第二三角波调制模块和第三三角波调制模块分别与三相交错并联 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置,其特征在于:包括双向直流变换器、移相均流控制模块、有源阻尼控制模块、控制模式选择模块,高压侧外电压环恒压控制模块和低压侧外电压环恒压控制模块;所述的双向直流变换器包括依次电连接的低压侧等效电源VL、三相交错并联LCL滤波器、三相交错并联开关管、高压侧滤波电容C2和高压侧等效电源VH,所述三相交错并联LCL滤波器包括低压侧滤波电感L1、低压侧滤波电感L2、低压侧滤波电感L3、低压侧滤波电感L4和低压侧滤波电容C1;所述移相均流控制模块包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块、第一比例控制器、第二比例控制器、第三比例控制器、第一三角波调制模块、第二三角波调制模块和第三三角波调制模块,所述第一电流传感器、第一比较模块、第一比例控制器和第一三角波调制模块依次串联,所述第二电流传感器、第二比较模块、第二比例控制器和第二三角波调制模块依次串联,所述第三电流传感器、第三比较模块、第三比例控制器和第三三角波调制模块依次串联,所述第一三角波调制模块、第二三角波调制模块和第三三角波调制模块分别与三相交错并联开关管连接,所述第一电流传感器用于测量低压侧滤波电感L2的电流,所述第二电流传感器用于测量低压侧滤波电感L3的电流,所述第三电流传感器用于测量低压侧滤波电感L4的电流;所述有源阻尼控制模块包括第四电流传感器、第四比较模块、第一比例积分控制器、陷波器模块、滞后网络模块和均流比例模块,所述第四电流传感器、第四比较模块、第一比例积分控制器、陷波器模块、滞后网络模块和均流比例模块依次串联,所述均流比例模块分别与第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块连接,所述第四电流传感器用于测量低压侧滤波电感L1的电流;所述控制模式选择模块连接有上层控制器;所述高压侧外电压环恒压控制模块包括第一电压传感器、第五比较模块和第二比例积分控制器,所述第一电压传感器、第五比较模块和第二比例积分控制器依次串联,所述第二比例积分控制器与所述控制模式选择模块连接,所述第五比较模块与上层控制器连接,所述第一电压传感器用于测量高压侧滤波电容C2的两端电压;所述低压侧外电压环恒压控制模块包括第二电压传感器、第六比较模块和第三比例积分控制器,所述第二电压传感器、第六比较模块和第三比例积分控制器依次串联,所述第三比例积分控制器与所述控制模式选择模块连接,所述第六比较模块与上层控制器连接,所述第二电压传感器用于测量低压侧滤波电容C1的两端电压。2.根据权利要求1所述的基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置,其特征在于:所述三相交错并联开关管包括带有反并联二极管的晶体管S1、晶体管S2、晶体管S3、晶体管S4、晶体管S5和晶体管S6,所述晶体管S1、晶体管S3和晶体管S5的集电极端均与高压侧滤波电容C2的一端和高压侧等效电源VH电压正端。3.根据权利要求2所述的基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置,其特征在于:所述低压侧滤波电感L1的一端与低压侧等效电源VL电压正端连接,所述低压侧滤波电感L1的另一端分别与低压侧滤波电感L2的一端、低压侧滤波电感L3的一端、低压侧滤波电感L4的一端和压侧滤波电容C1的一端连接,所述低压侧滤波电感L2的另一端分别与晶体管S1的发射极和晶体管S2的集电极连接,所述低压侧滤波电感L3的另一端分别与晶体管S3发射极和晶体管S4集电极连接,所述低压侧滤波电感L4的另一端分别与晶体管S5发射极和晶体管S6集电极连接,所述低压侧等效电源VL电压负端分别与低压侧滤波电容C1的另一端、晶体管S2的发射极、晶体管S4的发射极、晶体管S6的发射极、高压侧滤波电容C2的另一端和高压侧等效电源VH电压负端连接。4.根据权利要求2所述的基于LCL滤波器的双向直流变换器的控制装置,其特征在于:所述移相均流控制模块还包括第一延迟模块、第二延迟模块和第三延迟模块,所述第一三角波调制模块通过第一延迟模块分别与晶体管S1和晶体管S2连接,所述第二三角波调制模块通过第二延迟模块分别与晶体管S3和晶体管S4连接,所述第三三角波调制模块通过第三延迟模块分别与晶体管S5和晶体管S6连接。5.一种如权利要求4所述的基于LCL滤波器的双向直...
【专利技术属性】
技术研发人员:祁秋玲,竺庆茸,黄文杰,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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