直流分布供电系统稳定性的分析与仿真

研究供电系统稳定性优化问题,针对直流分布供电系统中单独设计的功率模块级联后引起整个系统不稳定。由于系统连接,造成系统稳定性下降。为解决上述问题,提出了一种通过测量直流分布供电系统的稳定余度来判断系统稳定性的方法。在分析传统的判定稳定性方法缺点的基础上,根据Middlebrook判据,提出了禁止区域的概念,并进一步简化,推导出测量稳定余度的方法来判断级联系统的稳定性,并在SABER环境下对BOOST供电系统功率因数校正电路的稳定性。实验结果表明,方法能较为简便的判断直流分布供电系统的稳定性,同时对于其它供电系统的稳定性分析均有较好的参考价值。

基于四相交错变流器的分布式光储直流供电系统非线性平滑可微控制方法

分布式光储直流供电系统因能有效解决光伏发电输出功率的间歇性、随机性问题而得到广泛应用，但为实现高可靠性和高品质供电，光伏单元和储能电池间的协调控制问题是研究的热点。针对分布式光储直流供电系统变流装置传统拓扑占空比调节方式约束电压输出范围的问题，提出四相交错式变流器的设计架构，有效拓宽输出电压范围，同时抑制光伏输出电压波动。系统拓扑中，光伏单元四相交错升压变流器设计改进的极值搜索法，实现光伏输出的最大功率跟踪，提高光照阶跃变化情况下系统的快速性和稳定性；储能电池四相交错双向变流器设计非线性平滑可微控制方法，实现光储最优协调控制，确保存在负载突变或控制参数摄动的情况下，系统依然能够保持直流母线电压平稳，输出功率平滑。仿真与实验结果表明：较传统的PI控制方法，论文所提出的非线性平滑可微控制方法具有结构简单、自由度宽、稳态误差小、系统稳定性好等特点。

面向分布式负载的模块化三端口功率系统

面向具有复杂分布式用电负载需求的航天器,提出一种基于三端口变换器(TPC)的供电系统架构及其功率控制策略。该系统以TPC为基本单元,通过将各TPC模块的输入端口和双向功率端口分别并联连接,实现输入能源、储能装置和多个分布式负载之间的供电。针对各分布式负载输出功率不同且单个TPC含有3条功率路径,可能导致系统中各传输路径功率不确定的问题,提出一种混合型系统功率控制策略以实现各模块各功率路径可控及系统功率优化管理,具体而言,即在储能装置充电工况下均衡储能装置的充电电流,在储能装置放电工况下按输出需求分配输入功率。分析和实验表明,系统可以在各工作状态下稳定运行并在各工作状态之间自由切换。

基于TMS320F28335的双向AC/DC变换器

研究了一种高功率因数双向AC/DC变换器,实现分布式直流供电系统与电网的连接。给出了变换器的控制策略,设计了以浮点型DSP TMS320F28335为数字控制核心的5 kW样机,并进行了实验研究。实验结果表明,所设计的双向AC/DC变换器能实现能量的双向流动和直流母线电压的稳定,以及网侧电流高正弦度及单位功率因数,可用于提高可再生能源发电系统的能源利用效率和供电电能质量。