级联H桥固态变压器的均功率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法，通过采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压、第一整流级电容电压和第二整流级电容电压，确定第一整流级均压环输出信号和第二整流级均压环输出信号，对第一整流级均压环输出信号进行PI调节得到第一均功率移相角，对第二整流级均压环输出信号进行PI调节得到第二均功率移相角，对所述隔离级输出电压和预先设定的参考目标值进行PI调节得到共同移相角，并根据第一均功率移相角、第二均功率移相角和共同移相角确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制，可以提高对级联H桥固态变压器进行均功率控制的控制效果，降低相应的控制成本。

【技术实现步骤摘要】
级联H桥固态变压器的均功率控制方法
本专利技术涉及电力电子控制
，尤其涉及一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法。
技术介绍
电力电子技术的应用可大大提高电能变换装置功率密度，减小体积和重量。级联H桥固态变压器分为三级结构，级联整流级、隔离级和逆变级，整流级为多模块级联结构，输入端采用串联结构，隔离级采用双有源桥，每个隔离级和对应的前级H桥串联，隔离级采用输出并联结构，整流级和隔离级整体表现为输入串连输出并结构，这种结构存在功率不均衡问题，当隔离级的电感不一致时，每个隔离级模块功率会发生不均衡情况，导致模块发热不一致。由于参数不一致或隔离级功率不平衡，导致整流级输出电压不平衡，整流级调整每个模块的有功功率从而控制电容电压的平衡，但是级联整流级每个模块的调制比不一致，使得输入电流达不到载波移相倍频的效果。若利用dq变换中的各个H桥的有功分量作为每个隔离级的实时功率，利用此信息在一定程度上可以实现隔离级的功率均衡控制。然而这个控制方法不能实现静态功率无静差控制，也不能在静止坐标系下实现功率均衡。可见传统的均功率控制方案往往存在控制效果差的问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提出一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法。为实现本专利技术的目的，提供一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法，包括如下步骤：S10，采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压Vdc、第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2，根据所述第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2确定第一整流级均压环输出信号Vbln1和第二整流级均压环输出信号Vbln2；S20，对所述第一整流级均压环输出信号Vbln1进行PI调节得到第一均功率移相角ΔΦ1，对所述第二整流级均压环输出信号Vbln2进行PI调节得到第二均功率移相角ΔΦ2；S30，对所述隔离级输出电压Vdc和预先设定的参考目标值Vdcref进行PI调节得到共同移相角Φ；S40，根据所述第一均功率移相角ΔΦ1、第二均功率移相角ΔΦ2和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制。在一个实施例中，所述根据所述第一均功率移相角ΔΦ1、第二均功率移相角ΔΦ2和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制包括：根据所述第一均功率移相角ΔΦ1和所述共同移相角Φ确定第一双有源桥移相角Φ1，根据所述第二均功率移相角ΔΦ2和所述共同移相角Φ确定第二双有源桥移相角Φ2；根据所述第一双有源桥移相角Φ1确定级联H桥固态变压器中第一双有源桥移相控制的驱动信号，根据所述第二双有源桥移相角Φ2确定级联H桥固态变压器中第二双有源桥移相控制的驱动信号，以控制级联H桥固态变压器的双有源桥开关管，实现级联H桥固态变压器的均功率控制。具体地，所述根据所述第一均功率移相角ΔΦ1和所述共同移相角Φ确定第一双有源桥移相角Φ1，根据所述第二均功率移相角ΔΦ2和所述共同移相角Φ确定第二双有源桥移相角Φ2包括：Φ1＝Φ+ΔΦ1，Φ2＝Φ+ΔΦ2。在一个实施例中，所述根据所述第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2确定第一整流级均压环输出信号为Vbln1和第二整流级均压环输出信号为Vbln2包括：对所述第一整流级电容电压udcH1和第一整流级电容电压udcH2进行PI调节得到第一整流级均压环输出信号Vbln1；根据所述第一整流级电容电压udcH1、第二整流级电容电压udcH2和第一整流级均压环输出信号Vbln1计算第二整流级均压环输出信号Vbln2。具体地，所述根据所述第一整流级电容电压udcH1、第二整流级电容电压udcH2和第一整流级均压环输出信号Vbln1计算第二整流级均压环输出信号Vbln2包括：Vbln2＝-Vbln1*udcH1/udcH2，式中，Vbln2表示第二整流级均压环输出信号，Vbln1表示第一整流级均压环输出信号，udcH1表示第一整流级电容电压，udcH2表示第二整流级电容电压。上述级联H桥固态变压器的均功率控制方法，通过采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压Vdc、第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2，确定第一整流级均压环输出信号Vbln1和第二整流级均压环输出信号Vbln2，对所述第一整流级均压环输出信号Vbln1进行PI调节得到第一均功率移相角ΔΦ1，对所述第二整流级均压环输出信号Vbln2进行PI调节得到第二均功率移相角ΔΦ2，对所述隔离级输出电压Vdc和预先设定的参考目标值Vdcref进行PI调节得到共同移相角Φ，并根据所述第一均功率移相角ΔΦ1、第二均功率移相角ΔΦ2和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制，可以提高对级联H桥固态变压器进行均功率控制的控制效果，降低相应的控制成本。附图说明图1是一个实施例的级联H桥固态变压器的均功率控制方法流程图；图2是一个实施例的级联H桥固态变压器示意图；图3是一个实施例的级联H桥固态变压器控制过程示意图；图4是一个实施例的功率均衡仿真示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。参考图1所示，图1为一个实施例的级联H桥固态变压器的均功率控制方法流程图，包括如下步骤：S10，采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压Vdc、第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2，根据所述第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2确定第一整流级均压环输出信号Vbln1和第二整流级均压环输出信号Vbln2；S20，对所述第一整流级均压环输出信号Vbln1进行PI(线性)调节得到第一均功率移相角ΔΦ1，对所述第二整流级均压环输出信号Vbln2进行PI调节得到第二均功率移相角ΔΦ2；S30，对所述隔离级输出电压Vdc和预先设定的参考目标值Vdcref进行PI调节得到共同移相角Φ；S40，根据所述第一均功率移相角ΔΦ1、第二均功率移相角ΔΦ2和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制。上述级联H桥固态变压器包括第一双有源桥和第二双有源桥。其中第一整流级电容电压udcH1、第一整流级均压环输出信号Vbln1、以及第一均功率移相角ΔΦ1等参数可以为第一双有源桥对应的参数，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS10，采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压V

【技术特征摘要】
1.一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10，采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压Vdc、第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2，根据所述第一整流级电容电压udcH1和第二整流级电容电压udcH2确定第一整流级均压环输出信号Vbln1和第二整流级均压环输出信号Vbln2；
S20，对所述第一整流级均压环输出信号Vbln1进行PI调节得到第一均功率移相角ΔΦ1，对所述第二整流级均压环输出信号Vbln2进行PI调节得到第二均功率移相角ΔΦ2；
S30，对所述隔离级输出电压Vdc和预先设定的参考目标值Vdcref进行PI调节得到共同移相角Φ；
S40，根据所述第一均功率移相角ΔΦ1、第二均功率移相角ΔΦ2和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制。


2.根据权利要求1所述的级联H桥固态变压器的均功率控制方法，其特征在于，所述根据所述第一均功率移相角ΔΦ1、第二均功率移相角ΔΦ2和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制包括：
根据所述第一均功率移相角ΔΦ1和所述共同移相角Φ确定第一双有源桥移相角Φ1，根据所述第二均功率移相角ΔΦ2和所述共同移相角Φ确定第二双有源桥移相角Φ2；
根据所述第一双有源桥移相角Φ1确定级联H桥固态变压器中第一双有源桥移相控制的驱动信号，根据所述第二双有源桥移相角Φ2确定级联H桥固态变压器中第二双有源桥移相控制的驱动信号，以控制级联H桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金玉，龚春英，陈杰，荀本鑫，仇伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32