一种双向谐振型高频直流变压器通用参数设计方法

交流微电网和直流微电网之间多通过电力电子变压器(PET)构成交直流混合微电网以减少额外的电能转换环节。但是PET中高频变压器的谐振参数常常限值了效率的提升,且谐振拓扑的细微变化也会进一步加剧参数设计的难度。针对该问题,提出一种面向交直流混合微电网(HADM)的双向谐振型高频直流变压器(HFT)通用型参数设计方法,明确只有在谐振电流与输入方波电压基频部分同频同相时传输的平均功率最高。并指出当变压器励磁电感与漏感之比大于一定值时,CLLC、LLC和CLL谐振型高频变压器均可工作在双向功率传输状态,且获得的标幺化增益和效率均满足HADM系统要求,CLLC更有利于功率的有效传输。最后,搭建了一台采用SiC器件的6 kW实验样机,实验结果进一步验证了所提设计方法的可行性和有效性。该样机在双向工作模式下的最高效率大于97%。     

模块化多电平换流器的参数自适应非线性控制方法

模块化多电平换流器已广泛应用于直流输电、电能治理等领域,但常遭受未知扰动和参数变化的影响.考虑MMC自身的强耦合非线性特点,提出一种适用于MMC的参数自适应非线性控制方法.首先引入参数自适应环节来建立MMC数学模型;然后借助反步逆推的思路,利用构建的Lyapunov方程推导满足系统稳定性要求的控制变量;最后搭建基于半实物平台的试验模型,结果进一步验证了所提控制策略的正确性和优越性.     

基于变换器的分段式直接功率控制

采用传统直接功率控制(DPC)方法的变换器装置很难兼顾系统不同运行阶段的控制要求,为此,提出了一种基于多开关表的分段式DPC控制方法。该方法统筹考虑了系统的各项性能指标,设计实现了四种开关表,根据系统不同阶段的控制要求选择最佳开关状态。与传统DPC系统的仿真和实验对比表明,采用分段式DPC控制的变换器装置起动时间减少10%以上,稳态运行时交流侧电流谐波总畸变率(THD)降低30%以上,直流侧电压的暂态响应时间减少27.3%以上,进一步验证了分段式DPC控制方法的可行性和有效性。     

基于模糊滞环空间矢量的变换器控制策略

采用滞环空间矢量控制的三相电压型变换器电压外环调节主要依赖于传统比例积分(PI)调节器,所以当系统状态或者自身参数变化时,将难以使系统获得满意的动态性能。针对该问题,在电压外环引入模糊PI调节器,根据工程经验在线调整P、I参数,以应对系统变化。同时给出电流内环滞环空间矢量控制中开关状态的选择原则。仿真和实验结果表明,所提控制策略能够有效保证系统稳态性。此外,与采用传统PI调节器的滞环空间矢量控制策略的对比结果表明,所提控制策略可以将变换器的暂态响应时间减少55%以上,使系统获得更为出色的暂态性能。