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交直流互联双向支撑的隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法技术

技术编号:26693206 阅读:66 留言:0更新日期:2020-12-12 02:48
本发明专利技术涉及电力电子领域,旨在提供一种交直流互联双向支撑的隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法。本发明专利技术采用隔离型两级式DC/AC变换器实现交流子网与直流子网的连接,其中双向DC/AC变流器模块用于实现交流侧与直流侧有功功率均摊并能实现双向电压支撑,双向谐振DC变流器模块用于实现交流侧与直流侧电压匹配及电流隔离。所提出的控制策略在双向DC/AC系统中对交流频率和直流电压这两个异构信息进行归一化并将两者归一化后数值相等作为控制目标。本发明专利技术在无需切换控制策略的条件下实现不同电压等级的交直流子网间的双向功率支撑和网间无缝连接,提高交直流混合子网即插即用控制特性,降低了交流子网对直流子网连接的电压要求,具有良好控制性能。

【技术实现步骤摘要】
交直流互联双向支撑的隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法
本专利技术涉及一种交直流互联双向支撑的隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法,属于电力电子领域。
技术介绍
交直流混合微网通过变流器将直流子网和交流子网连接,充分利用交流供电和直流供电的优势,合理调控交直流分布式电源和负荷,尽量减少中间变换环节,提升系统效率。目前连接交流子网和直流子网主要为非隔离型DC/AC变换器以及带交流工频变压器的DC/AC变换器两种。其中非隔离型单级式DC/AC变换器安全性较差,带交流工频变压器的DC/AC变换器整体效率较低且占地大,而双向全桥DC/DC变换器模块化程度高、可双向传输功率且易实现软开关技术可用于隔离,联合双向全桥DC/DC模块和DC/AC模块的双向隔离型两级式DC/AC变换器可有效实现交直流子网间的相互支撑,提高系统安全可靠性,为大规模分布式电源接入电力系统提供了一种有效的解决途径。在交直流混合微网中,由于分布式电源具有间歇性和随机性,负荷也随时存在波动,交流子网和直流子网内可能出现欠载和过载等功率不均衡情况,因此交直流子网之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交直流互联双向支撑的隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法,其特征在于,该方法基于下述结构的隔离型两级式DC/AC变换器而实现:/n该隔离型两级式DC/AC变换器包括相连的DC/DC模块和DC/AC模块,前者输入端与直流母线相接,后者输出端与交流母线相接;其中,DC/DC模块具有原副边匝数比为1∶n的隔离变压器,n表示变压器匝数变比;隔离变压器的两侧分别为由四个开关管组成的原边H桥,隔离变压器两侧还包括原边谐振电感、原边谐振电容和副边谐振电感和副边谐振电容;DC/AC模块包括由六个开关管组成的三相半桥电路,以及与交流母线相接的LC滤波器;/n所述隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法包...

【技术特征摘要】
1.一种交直流互联双向支撑的隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法,其特征在于,该方法基于下述结构的隔离型两级式DC/AC变换器而实现:
该隔离型两级式DC/AC变换器包括相连的DC/DC模块和DC/AC模块,前者输入端与直流母线相接,后者输出端与交流母线相接;其中,DC/DC模块具有原副边匝数比为1∶n的隔离变压器,n表示变压器匝数变比;隔离变压器的两侧分别为由四个开关管组成的原边H桥,隔离变压器两侧还包括原边谐振电感、原边谐振电容和副边谐振电感和副边谐振电容;DC/AC模块包括由六个开关管组成的三相半桥电路,以及与交流母线相接的LC滤波器;
所述隔离型两级式DC/AC变换器的控制方法包括:
(1)对于DC/DC模块,首先根据交流侧电压以及调制比计算中间级电压参考值,根据中间级电压参考值与直流侧电压值计算DC/DC模块的电压比例,以该电压比例恒定为控制目标,采用移相控制通过调节原边电压方波超前于副边电压方波的移相角,从而调节该模块传输的功率;
(2)对于DC/AC模块,将表征交流子网、直流子网各自功率盈亏的交流频率值和直流电压值进行采集和归一化,通过控制两者归一化后的数值相等为控制目标,经PI控制器给出调制信号频率值,通过无功-电压幅值下垂给定调制信号幅值,联立调制信号频率和幅值构建调制信号,与载波信号比较后获得DC/AC模块开关管控制信号;对三相桥臂施加幅值、频率相等,而相位互差120度的三相对称正弦波调制信号进行控制。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于DC/AC模块的控制具体包括:
(1)测量交流侧、直流侧电压分别为vac、vdc,选择合适电压比M,计算中间级直流电压参考值从而得到DC/DC模块原副边电压变比值R;其计算公式为:






式中,n来源于DC/DC模块中隔离变压器的原副边匝数比1∶n;
(2)测量交流侧电压通过锁相环锁相获得交流侧频率f,测量中间级直流电压值vd...

【专利技术属性】
技术研发人员:李悦彭勇刚韦巍
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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