一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法技术

技术编号:19125616 阅读:63 留言:0更新日期:2018-10-10 07:10
本发明专利技术属于电力电子级联技术领域,具体涉及一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法。包括以下步骤:根据稳态下直流母线电压、移相全桥负载变换器输出电压和移相全桥高频变压器变比之间的关系,初步确定稳态时,LegA和LegB之间的移相角;再确定桥臂占空比的可调整范围,并近似估计直流母线电压振荡的谐振频率;接着设计高通滤波器;其次确定LC电流参考值信号;再其次设计LC支路电流控制器Hi;进行桥臂占空比的合成;最后对上述设计结果进行验证,若不满足要求可转入相应的步骤对设计参数进行适当调整。通过在全桥功率变换器两个桥臂中点添加LC支路,到达增强直流母线电压阻尼,提高直流母线电压稳定性的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法
本专利技术属于电力电子级联
,具体涉及一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法。
技术介绍
在功率变换器级联系统中,各变换器必须具备快速性以使变换器输出信号能够跟随输入信号,在忽略各类损耗的条件下,变换器应满足输入功率与输出功率的守恒关系,这就会使变换器输入电压升高或降低时,输入电流相应的减少或增加,在这种情况下,若负载侧变换器具有高带宽闭环控制,则其将表现为负阻抗恒功率特性。一旦负载发生突变,负阻抗特性会使变换器脱离原有稳定状态,可能导致级联系统的不稳定。目前,在多个变换器同时存在的级联变换器系统中,一般仅针对单个变换器进行单独的控制系统设计,单个变换器处于独立运行条件时都能保持系统稳定,但组合应用时,模块之间的相互作用和影响不可避免,甚至导致稳定性问题。因此,通过有效的控制手段改善级联侧直流母线电压的动态性能并保障其稳定性是至关重要的。在功率变换器级联系统中,由于具有负阻抗特性的功率变换器接入,使得直流侧电压出现不稳定振荡,由此而引发的电能质量问题甚至是故障可能会波及整个系统。增大直流侧等效电阻、直流侧滤波电容以本文档来自技高网...
一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法

【技术保护点】
1.一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法,其特征在于,其电路结构主要由等效源变换器、负载变换器、输出电压控制环组成,等效源变换器包括有电源变换器和第一电压传感器VS1,电源变换器采用一个理想电压源和等效的Rdc,Ldc和Cdc网络来替代,其中Rdc为电阻、Ldc为电感、Cdc为电容,第一电压传感器VS1用于检测级联的直流母线电压vdc,第一电压传感器VS1与高通滤波器HPF相连;利用高通滤波器HPF提取直流母线电压vdc中的高频分量vhf,再乘以比例系数K得到LC支路电容电流指令信号ibref,将该指令信号与实际电流ib的偏差ie送入电流控制器Hi,该输出信号经调制器环节1/Vm...

【技术特征摘要】
1.一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法,其特征在于,其电路结构主要由等效源变换器、负载变换器、输出电压控制环组成,等效源变换器包括有电源变换器和第一电压传感器VS1,电源变换器采用一个理想电压源和等效的Rdc,Ldc和Cdc网络来替代,其中Rdc为电阻、Ldc为电感、Cdc为电容,第一电压传感器VS1用于检测级联的直流母线电压vdc,第一电压传感器VS1与高通滤波器HPF相连;利用高通滤波器HPF提取直流母线电压vdc中的高频分量vhf,再乘以比例系数K得到LC支路电容电流指令信号ibref,将该指令信号与实际电流ib的偏差ie送入电流控制器Hi,该输出信号经调制器环节1/Vm之后再与0.5相加,得到最终的第一桥臂和第二桥臂占空比控制信号d;负载变换器包括隔离的移相全桥DC/AC变换器、电流传感器CS、第二电压传感器VS2以及电感和电容,在原边第一桥臂中点A和第二桥臂中点B分别连接第一电感Lb1和第二电感Lb2,第一电感Lb1和第二电感Lb2的另一端均与电容Cb的一端连接,Cb的另一端与直流负母线连接,输出电压控制环是将所述的VS2采样的输出电压vo,与电压参考值voref的偏差共同送入电压控制器Hv,Hv的输出即为第一桥臂和第二桥臂之间的移相角本方法包括以下步骤:(1)测量稳态下直流母线电压、移相全桥负载变换器输出电压和移相全桥高频变压器变比,初步确定稳态时,即输出电压达到额定值状态,第一桥臂和第二桥臂之间的移相角(2)根据原边全桥变换器移相角控制与桥臂占空比控制解耦的条件,确定桥臂占空比d的可调整范围,并近似估计直流母线电压振荡的谐振频率;(3)根据估计的直流母线电压振荡的谐振频率,设计高通滤波器HPF;(4)根据所设计的高通滤波器HPF,确定LC电流参考值信号;(5)根据所确定LC电流参考值信号,设计LC支路电流控制器Hi;(6)根据所设计LC支路电流控制器Hi,进行桥臂占空比的合成;(7)对上述设计结果进行验证,若不满足要求则转入(2)~(6)相应的步骤对设计参数进行适当调整。2.根据权利要求1所述的一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法,其特征在于,所述第一桥臂和第二桥臂之间的移相角的估计方法按下式进行估计:式中,vo为移相...

【专利技术属性】
技术研发人员:游江樊志鹏范巍岩程连斌
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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