基于平衡实现理论的变流器并网系统降阶模型

变流器并网系统全阶模型的复杂高阶特性限制了其在理论分析中的应用,建立合适的降阶模型是简化变流器并网系统理论分析的重要途径.现有的降阶方法主要通过简化模型其他时间尺度下动态特性来得到某一时间尺度下的降阶模型,模型的精度不高.为此,该文提出一种基于平衡实现理论的变流器并网系统降阶方法,该方法通过求解Lyapunov方程得到相应的Gramian矩阵,进而获取等价的平衡系统.在此基础上根据平衡系统的Hankle奇异值大小,保留平衡系统中关键状态变量以实现系统降阶.该文以电压源型变流器(VSC)为例,基于所提降阶方法分别建立单变流器并网系统和考虑变流器间连接阻抗的多变流器并网系统降阶模型.通过Matlab/Simulink时域仿真表明,所提降阶方法可实现变流器并网系统有效和准确的降阶.     

基于扩展移相控制的高频DAB变换器ZVS控制方法

双有源桥（Dual active bridge,DAB）在需要高效能量双向流动的工作场景有广泛的应用。在高开关频率工作时,变换器开关器件结电容充放电时间无法忽略,导致扩展移相控制下DAB零电压开通（zero voltage switching,ZVS）范围断续。通过分析扩展移相控制下双有源桥DC-DC变换器工作模态,建立高开关频率工况下DAB变换器数学模型,提出一种利用磁化电流扩宽ZVS范围的方法。在此基础上,结合电感电流应力优化算法,提出一种适用于高频工况应用的电流应力优化下的软开关控制策略。采用该控制策略,可以有效减小导通损耗,消除开关损耗,显著提升高开关频率下的变换器效率。最后,搭建400KHz实验样机,验证控制策略有效性。