【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体涉及一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法。
技术介绍
1、当交流电网通过pwm整流器整流给锂离子电容充电时，整流器输出直流母线会存在二次纹波电压，此纹波电压会在锂离子电容充电过程中，在其充电电压/电流中引入额外的低频纹波，从而导致锂离子电容严重发热，使用寿命缩短。因此，在冲击负荷功率补偿中，减小pwm整流直流侧二次纹波电压具有较大的研究意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，以克服上述现有技术中的不足。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，包括如下步骤：
3、步骤s1：双向dc/dc拓扑；采用基于降压/升压电路的dc/dc变换器；
4、步骤s2：锂离子电容稳压控制；采用双闭环控制，满足充放电要求，包括瞬时电压外环和电流内环；降压模式工作在储能状态，升压模式用于锂离子电容的能量释放状态；
5、步骤s3：单频陷波分析；分析不同品质因数下的滤波效果，选取最佳的数值，并将陷波环节加入电压外环控制；
6、步骤s4：仿真分析；对不同电压环pi参数及品质因数下的直流侧电压稳压效果进行了仿真分析，并得出一组最优参数值。
7、本专利技术的有益效果是：作为一种高倍率储能元件，本方案采用了锂离子电容，单相pwm整流系统输出直流侧母线之所以存在直流二次纹波电压，归根到底是直流母线存在的二次脉动功率
8、本方案针对锂离子电容充电过程中产生的直流侧二次纹波，采用双向dc/dc拓扑，配合电压电流双闭环控制，实现对直流侧电压的稳压控制；基于单频陷波器的二次纹波抑制方法，通过分析不同品质因数下的滤波效果，选取最佳的数值，并将陷波环节加入电压外环控制；对不同电压环pi参数及品质因数下的直流侧电压稳压效果进行了仿真分析，并得出一组最优参数值，能够在有效控制直流侧电压的同时，滤波二次纹波，并兼顾响应性能。
9、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
10、进一步，步骤s2中的锂离子电容稳压控制具体为：
11、锂离子电容输出电流il(s)的开环传递函数满足：
12、
13、式中，kip和kii分别为电流控制环的pi参数，kpwm为pwm等效系数，kfi表示电流环反馈系数，gid(s)为电流环参考传递函数；
14、在单端调节情况下，开环调节电压的传递函数为：
15、
16、其中，d是开关器件的占空比，res表示锂离子电容的等效电阻，rl为负载等效电阻，kfv表示电压环反馈系数。
17、进一步，增加参考电流值，参考电流值的计算公式为：
18、
19、其中，kvp和kvi分别为电压环的pi参数；通过引入pi控制器，标定环节的基本传递函数满足：kvp+kvis-1。
20、进一步，步骤s3中的单频陷波分析具体为：
21、基于可调因子ξ的二阶模拟单频陷波器传递函数为：
22、
23、式中：a0为滤波器增益；ωn为特征角频率，即须滤除的信号频率；ξ为等效品质因数；
24、进一步，将单频陷波环节加入至电压外环，得到双环控制策略，传递函数表达为：
25、
26、进一步，ξ的取值范围为2～10。
27、进一步，步骤s4中的仿真分析具体为：
28、选取kp＝2；ki＝0.5；选取ξ＝2、ξ＝7和ξ＝10的三种典型情况进行仿真分析；
29、获得在品质因数ξ＝2的情况下，单频陷波器的抑制效果最好，以最快的响应速度滤除二次纹波信号，而且能够有效抑制前期冲击过程；
30、此时基于可调因子ξ的二阶模拟单频陷波器传递函数进一步为：
31、
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1.一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述锂离子电容稳压控制具体为：
3.根据权利要求2所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，增加参考电流值，所述参考电流值的计算公式为：
4.根据权利要求2所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，步骤S3中的所述单频陷波分析具体为：
5.根据权利要求4所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，将单频陷波环节加入至电压外环，得到双环控制策略，传递函数表达为：
6.根据权利要求4所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，ξ的取值范围为2～10。
7.根据权利要求6所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，所述步骤S4中的所述仿真分析具体为：
【技术特征摘要】
1.一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，所述步骤s2中的所述锂离子电容稳压控制具体为：
3.根据权利要求2所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，增加参考电流值，所述参考电流值的计算公式为：
4.根据权利要求2所述的一种适用于锂离子电容的直流纹波抑制方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：程登峰，徐斌，李卫国，黄凤标，吴琼，赵文广，程兰芳，康卫伟，章媛，卢晶，吴亚楠，田贇祥，丁石川，赵纪峰，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司宣城供电局，
类型：发明
国别省市：
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