【技术实现步骤摘要】
一种采用双向buck-boost及串联LC的电压均衡拓扑及控制方法
本专利技术涉及分布式光伏接入电网
，特别涉及一种采用双向buck-boost及串联LC的电压均衡拓扑及控制方法。
技术介绍
分布式光伏并入中压直流电网(MVDC)成为新能源领域的研究热点之一。采用输入独立输出串联(IIOS)级联型DC/DC变换器能实现高电压增益的同时保证高变换效率。由于输出串联，当光伏阵列输出功率不一致时，输出电容上的电压也不相等，输出功率越大的模块输出电容上的电压越高，这不利于级联系统模块化的设计；部分输出电容上的电压过高时，光伏阵列将偏离其最大功率点电压，使得输出功率下降。为了解决功率失配带来的输出电压不均衡问题，现有技术中，提出基于IIOS结构的两级变换拓扑，通过附加直流MMC级提高变换器的电压调节能力，然而由于占空比的限制，在光伏功率失配严重时电压调节效果有限；通过采用准Z源网络也能提高变换器的电压调节能力，降低功率失配的不利影响，但是增加了大量的无源元件；有的技术提出了一种采用开关电感法的buck-boost...
【技术保护点】
1.一种采用双向buck-boost及串联LC的电压均衡拓扑，其特征在于：包括N个隔离型光伏子模块，电压均衡模块，1个并网电感以及中压直流母线；N个隔离型光伏子模块与电压均衡模块连接后通过并网电感连接到中压直流母线上，其中，N≥4；/n所述隔离型光伏子模块包括依次连接的光伏电池板、DC/DC变换器以及输出等效电容C
【技术特征摘要】
1.一种采用双向buck-boost及串联LC的电压均衡拓扑，其特征在于：包括N个隔离型光伏子模块，电压均衡模块，1个并网电感以及中压直流母线；N个隔离型光伏子模块与电压均衡模块连接后通过并网电感连接到中压直流母线上，其中，N≥4；
所述隔离型光伏子模块包括依次连接的光伏电池板、DC/DC变换器以及输出等效电容Ci；N个隔离型光伏子模块两两分为一组，共有N/2组，其中，N≥4，1≤i≤N；
所述电压均衡模块包括N/2个buck-boost单元和N/2-1个串联LC单元；每个buck-boost单元包括2个串联的IGBT模块S1,k、S2,k和1个组内电感LB,k，其中，1≤k≤N/2；每个IGBT模块上都反并联了一个二极管，每个串联LC单元包括依次连接的1个组间电感Lr,k1以及1个组间电容Cr,k1，1≤k1≤N/2-1。
2.根据权利要求1所述的一种采用双向buck-boost及串联LC的电压均衡拓扑，其特征在于：光伏电池板输出端口与DC/DC变换器输入端口相连，输出等效电容Ci与DC/DC变换器输出端口并联，输出等效电容Ci的正极同输出等效电容Ci-1的负极相连，输出等效电容Ci的负极同输出等效电容Ci+1的正极相连，其中，2≤i≤N-1；
第k个buck-boost单元中的IGBT模块S1,k的发射极、IGBT模块S2,k的集电极与组内电感LB,k一端相连于a点；IGBT模块S1,k的集电极与第2k-1个光伏子模块输出等效电容C2k-1的正极相连，组内电感LB,k的另一端与第2k-1个光伏子模块输出等效电容C2k-1的负极相连；IGBT模块S2,k的发射极与第2k个光伏子模块输出等效电容C2k-1的负极相连，其中，1≤k≤N/2；
第k1个串联LC单元的组间电感Lr,k1的一端与组间电容Cr,k1的一端相连，组间电感Lr,k1的另一端与第k个buck-boost单元的a点相连，组间电容Cr,k1的另一端与第k+1个buck-boost单元的a点相连，其中，1≤k≤N/2，1≤k1≤N/2-1；
并网电感Lg的一端同第1个光伏子模块输出等效电容C1的正极相连，另一端与中压直流母线的正极相连，中压直流母线的负极同第N个光伏子模块输出等效电容CN的负极相连，其中，N≥4。
3.一种采用双向buck-boost及串联LC的电压均衡控制方法，其特征在于：包括：组内电压均衡控制方法和组间电压均衡控制方法；
所述组内电压均衡控制方法，包括：根据第2k-1个光伏子模块的输出电容上的电压v2k-1和第2k个光伏子模...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，庄一展，刘舟扬，黄艳辉，查晓明，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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