针对直流电网中微源功率突变、负荷投切、大电网扰动等造成的直流电压暂降问题,在分析了直流电机并网后动态调压特性的基础上,提出一种适用于直流电网的自适应虚拟直流电机控制方法(adaptive virtual DC machine control strategy,AVDC...针对直流电网中微源功率突变、负荷投切、大电网扰动等造成的直流电压暂降问题,在分析了直流电机并网后动态调压特性的基础上,提出一种适用于直流电网的自适应虚拟直流电机控制方法(adaptive virtual DC machine control strategy,AVDCM),并将其应用于储能端的双有源全桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器接口。该控制使换流器模拟出直流电机的惯性特性,在电压暂降瞬间提供良好的动态功率支持;在控制环节中加入了模糊逻辑控制器,通过检测直流母线电压的变化率与换流器的剩余容量,灵活调节惯性支持的响应速度和大小。基于建立的四端系统小信号模型,进行了灵敏度计算与根轨迹分析,以揭示主要控制参数对系统稳定性及动态性能的影响。硬件在环测试结果表明:所提控制方法在保持换流器良好功率跟踪性能的同时,可使变换器在阶跃与随机性功率波动下提供灵活可调的惯性支持,从而有效减缓系统受到的瞬时功率冲击,减少电压暂降幅度,进而提升电压质量。论文研究可为双有源全桥DC-DC变换器自适应虚拟直流电机的控制提供参考。展开更多
双有源桥DAB(dual active bridge)直流变换器的优化研究广泛,调制方法众多,然而,DAB的优化过程有2个困难:第1个是受制于传输功率的等式约束条件,使得可行域存在非凸的可能性,常规的凸优化方法可能会失效;第2个是常用的优化目标表达式过...双有源桥DAB(dual active bridge)直流变换器的优化研究广泛,调制方法众多,然而,DAB的优化过程有2个困难:第1个是受制于传输功率的等式约束条件,使得可行域存在非凸的可能性,常规的凸优化方法可能会失效;第2个是常用的优化目标表达式过于复杂,所求得的控制坐标难以获得解析表达式。为了解决这些问题,采用了相对偏导增益法,从而避免了可行域非凸的问题。同时,基于相平面分析方法得到了以电感电压有效值最小化的控制坐标解析表达式,相比于以电感电流有效值最小化调制方法,电感电压有效值最小化调制方法的效率与以电感电流有效值最小化调制方法的效率相当,而且,简单的控制坐标便于该调制方法的数字实现。最终,实验结果证实了相平面分析的正确性以及所提调制方法的可实现性。展开更多
双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能够适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,受到了广泛关注。准确而直观的DAB变换器等值电路模型对多电压等级的直流配电网潮流分析和计算具有重要的意义。为兼具含DAB变换器的多电压等级直...双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能够适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,受到了广泛关注。准确而直观的DAB变换器等值电路模型对多电压等级的直流配电网潮流分析和计算具有重要的意义。为兼具含DAB变换器的多电压等级直流配电网潮流计算的准确性和直观性,考虑元件寄生参数的影响,建立了单移相比调制方式下DAB变换器支路π型等值电路模型,分析了DAB变换器在直流配电网潮流计算中的功率传输路径和潮流调节的基本原理;计及典型直流负荷的特点和DAB的不同控制方式,提出基于二分搜索法的改进牛顿-拉夫逊直流潮流计算方法。最后,利用6节点直流配电网验证了所提模型的功率传输路径理论的正确性,并基于此模型利用修改的IEEE14节点直流配电网算例,验证所提含DAB变换器多电压等级直流配电网潮流计算模型和方法的有效性和正确性。展开更多
为了精确地反映死区时间对双有源桥式变换器(dual active bridge,DAB)移相角偏移与传输功率的影响,将缓冲电容的作用引入到DAB死区效应的分析中。通过设定最优死区时间将电感电流过零点排除在死区时段之外,降低了不同电压模式下死区过...为了精确地反映死区时间对双有源桥式变换器(dual active bridge,DAB)移相角偏移与传输功率的影响,将缓冲电容的作用引入到DAB死区效应的分析中。通过设定最优死区时间将电感电流过零点排除在死区时段之外,降低了不同电压模式下死区过程分析的难度,并得到一个更精确的DAB移相角与传输功率的模型。结果表明:应用该模型能够准确地计算出DAB任意工况下的静态工作点,从而提高DAB小信号建模的精度。展开更多
文摘针对直流电网中微源功率突变、负荷投切、大电网扰动等造成的直流电压暂降问题,在分析了直流电机并网后动态调压特性的基础上,提出一种适用于直流电网的自适应虚拟直流电机控制方法(adaptive virtual DC machine control strategy,AVDCM),并将其应用于储能端的双有源全桥(dual active bridge,DAB)DC-DC变换器接口。该控制使换流器模拟出直流电机的惯性特性,在电压暂降瞬间提供良好的动态功率支持;在控制环节中加入了模糊逻辑控制器,通过检测直流母线电压的变化率与换流器的剩余容量,灵活调节惯性支持的响应速度和大小。基于建立的四端系统小信号模型,进行了灵敏度计算与根轨迹分析,以揭示主要控制参数对系统稳定性及动态性能的影响。硬件在环测试结果表明:所提控制方法在保持换流器良好功率跟踪性能的同时,可使变换器在阶跃与随机性功率波动下提供灵活可调的惯性支持,从而有效减缓系统受到的瞬时功率冲击,减少电压暂降幅度,进而提升电压质量。论文研究可为双有源全桥DC-DC变换器自适应虚拟直流电机的控制提供参考。
文摘双有源桥DAB(dual active bridge)直流变换器的优化研究广泛,调制方法众多,然而,DAB的优化过程有2个困难:第1个是受制于传输功率的等式约束条件,使得可行域存在非凸的可能性,常规的凸优化方法可能会失效;第2个是常用的优化目标表达式过于复杂,所求得的控制坐标难以获得解析表达式。为了解决这些问题,采用了相对偏导增益法,从而避免了可行域非凸的问题。同时,基于相平面分析方法得到了以电感电压有效值最小化的控制坐标解析表达式,相比于以电感电流有效值最小化调制方法,电感电压有效值最小化调制方法的效率与以电感电流有效值最小化调制方法的效率相当,而且,简单的控制坐标便于该调制方法的数字实现。最终,实验结果证实了相平面分析的正确性以及所提调制方法的可实现性。
文摘双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能够适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,受到了广泛关注。准确而直观的DAB变换器等值电路模型对多电压等级的直流配电网潮流分析和计算具有重要的意义。为兼具含DAB变换器的多电压等级直流配电网潮流计算的准确性和直观性,考虑元件寄生参数的影响,建立了单移相比调制方式下DAB变换器支路π型等值电路模型,分析了DAB变换器在直流配电网潮流计算中的功率传输路径和潮流调节的基本原理;计及典型直流负荷的特点和DAB的不同控制方式,提出基于二分搜索法的改进牛顿-拉夫逊直流潮流计算方法。最后,利用6节点直流配电网验证了所提模型的功率传输路径理论的正确性,并基于此模型利用修改的IEEE14节点直流配电网算例,验证所提含DAB变换器多电压等级直流配电网潮流计算模型和方法的有效性和正确性。
文摘为了精确地反映死区时间对双有源桥式变换器(dual active bridge,DAB)移相角偏移与传输功率的影响,将缓冲电容的作用引入到DAB死区效应的分析中。通过设定最优死区时间将电感电流过零点排除在死区时段之外,降低了不同电压模式下死区过程分析的难度,并得到一个更精确的DAB移相角与传输功率的模型。结果表明:应用该模型能够准确地计算出DAB任意工况下的静态工作点,从而提高DAB小信号建模的精度。
