基于独立相电流控制的PET单级统一控制系统研究

电力电子变压器(PET)的控制系统结构通常采用dq解耦控制,当电网电压不对称时,不能自适应满足系统稳定运行,需加入复杂的辅助控制策略。提出一种独立相电流控制策略,使得不论交流系统对称与否,均能自适应保证PET系统三相间以及各子模块电容电压的稳定控制。该控制策略结合谐振变换器(CLLC型)的电压钳位特性,在保持供电可靠性的同时,简化了传统2级控制,实现单级统一控制。同时详细分析了在不对称交流电网下基于所提出控制策略的PET交流侧输入电流、电压及功率特性。基于PSCAD/EMTDC建立10 kV的PET系统仿真模型,在对称、不对称交流电网下进行功率控制和直流电压支持仿真实验,仿真结果验证了所提出的独立相电流控制策略的正确性、有效性。

Boost+LLC级联型直流变压器统一阻抗建模方法

为了解决双级式直流变压器阻抗模型的构建问题,提出了一种基于输入串联输出并联连接的级联型直流变压器统一阻抗建模方法。首先介绍了Boost+LLC级联型直流变压器的拓扑,该拓扑具有以下优势:既弥补了Boost变换器的非隔离特性,又弥补了LLC谐振变换器窄范围电压调节的特性;其次,结合LLC谐振变换器近似谐振点工作模式下恒定增益的电压钳位功能,将Boost+LLC级联型直流变压器的双级协调控制合并为单级统一控制;在此基础上,结合基波近似法下LLC谐振变换器的降阶小信号模型,推导出Boost+LLC型双级式直流变压器的系统模型,进而推导出了其低压侧阻抗模型。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了Boost+LLC的仿真模型,验证了建模方法的正确性,为直流网稳定性分析提供了理论基础。

高频隔离型AC-DC环节直流侧阻抗建模与稳定分析

为了解决高频隔离型AC-DC环节阻抗建模问题,提出一种电压源型变换器(voltage source converter, VSC)与LLC谐振变换器集成耦合设计成的高频隔离型AC-DC环节(voltage source converter cascade LLC resonant converter,VSC-LLC)直流侧小信号阻抗模型的建模方法,此方法首先结合在近似谐振点工作模式下LLC谐振变换器的恒增益电压钳位功能,实现单级统一控制策略,将VSC与LLC视为一级;在此基础上,结合基波近似法下LLC谐振变换器的4阶小信号模型,建立了VSC-LLC系统小信号模型,进而推导出直流侧阻抗模型,突破双级系统阻抗建模。最后基于Matlab/Simulink搭建VSC-LLC非线性时域仿真系统,仿真结果验证了所提VSC-LLC直流侧阻抗建模方法的正确性,并分析了电路参数和控制器参数对直流侧阻抗的影响,为基于高频隔离型AC-DC环节微电网的阻抗稳定性分析提供了理论基础。