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多端口DC-DC变换器型风光互补系统的分布式模型预测控制 被引量:9
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作者 张怡 刘洋 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第12期235-238,共4页
针对大规模且地理分散的风光系统中,各个子系统之间缺乏信息交流,相隔较远且无法实现同步优化的问题,提出用分布式模型预测控制的策略对其系统进行协同优化和调节,从而实现整个风光互补系统中的功率平衡和电压稳定运行要求。针对传统风... 针对大规模且地理分散的风光系统中,各个子系统之间缺乏信息交流,相隔较远且无法实现同步优化的问题,提出用分布式模型预测控制的策略对其系统进行协同优化和调节,从而实现整个风光互补系统中的功率平衡和电压稳定运行要求。针对传统风光互补系统中风力、光伏和蓄电池三个子系统之间都是通过多个单端口双向的DC-DC变换器来实现功率流动的现状,提出把多端口双向DC-DC变换器运用到风光互补系统中。实验研究证明,提出的分布式模型预测控制策略相比于传统的控制方法运用到多端口DC-DC变换器型风光互补系统中,优化速率高且保证了系统的安全可靠运行。 展开更多
关键词 风光互补系统 分布式模型预测控制 多端口dc-dc变换器 风力 光伏
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移相加占空比控制的三端口DC-DC变换器回流功率优化
2
作者 康家玉 王佳晨 +2 位作者 王业 于淼 肖永超 《可再生能源》 北大核心 2025年第3期353-360,共8页
传统移相控制策略在串联谐振型三端口变换器(Series-Resonant Three-Port-Converter, SR-TPC)端口电压不匹配时,存在回流功率较大、软开关范围小的问题。文章提出了一种基于移相加占空比(PWM)控制策略下的回流功率优化方法。利用基波分... 传统移相控制策略在串联谐振型三端口变换器(Series-Resonant Three-Port-Converter, SR-TPC)端口电压不匹配时,存在回流功率较大、软开关范围小的问题。文章提出了一种基于移相加占空比(PWM)控制策略下的回流功率优化方法。利用基波分析法和相量法给出SR-TPC的复功率模型,在保证传输一定有功功率的前提下,通过对SR-TPC回流功率模型的分析,给出变换器在回流功率为零时的最优控制策略,并求解出最优控制变量,进一步分析在优化控制策略下达到软开关的条件,对比其他两种控制方式下的软开关范围。Matlab/Simulink仿真结果表明,在端口电压不匹配的条件下,SR-TPC在优化控制策略下的回流功率小、软开关范围宽、效率高。 展开更多
关键词 端口变换器 移相加占空比控制 回流功率 基波分析法
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LLC谐振型三端口DC-DC变换器及其解耦控制
3
作者 王子钰 石健将 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第6期1322-1332,共11页
针对太阳能无人机高效发电系统的应用需求,提出集成光/储一体化设计的LLC谐振型三端口DC-DC变换器拓扑及其先进控制策略.采用时域分析的方法,对该三端口变换器在不同功率传输模式下谐振腔具有的多种工作模式进行分析,并采用移相控制实现... 针对太阳能无人机高效发电系统的应用需求,提出集成光/储一体化设计的LLC谐振型三端口DC-DC变换器拓扑及其先进控制策略.采用时域分析的方法,对该三端口变换器在不同功率传输模式下谐振腔具有的多种工作模式进行分析,并采用移相控制实现对3个端口之间功率的灵活控制.为了得到准确的变换器增益特性的数学表达式,采用多项式近似的方法,拟合时域分析得到的增益曲面,并在此基础上提出解耦控制策略.解耦环路的设计能够有效降低三端口变换器多控制环路之间的功率耦合程度,优化动态性能.搭建500 W的试验样机,对该三端口电路拓扑的稳态运行特征、模式动态切换过程以及解耦环路的设计进行验证.实验结果表明,该时域分析方法能够准确描述电路特征,同时解耦环路能够有效降低控制环路之间的功率耦合程度,提升系统的动态响应性能. 展开更多
关键词 端口dc-dc变换器 LLC谐振腔 移相控制 解耦控制 多项式拟合
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光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制
4
作者 李山 肖冬阳 +1 位作者 李海啸 冉卓鑫 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期234-242,共9页
针对直流微电网中的三端口变换器各端口功率流动以及输出电压会受到变换器时变性强、模型复杂的影响,为提高变换器的稳态特性和动态响应,提出了一种光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制。通过建立隔离型三端口变换器小信号模型,... 针对直流微电网中的三端口变换器各端口功率流动以及输出电压会受到变换器时变性强、模型复杂的影响,为提高变换器的稳态特性和动态响应,提出了一种光储隔离型三端口DC-DC变换器线性自抗扰控制。通过建立隔离型三端口变换器小信号模型,将线性自抗扰控制器引入电压环,利用线性扩张状态观测器对系统状态进行实时估算,将工况模式切换、负载投切导致传输功率波动等视作系统扰动并进行补偿。同时,通过解耦矩阵计算出对应的移相角,实现对三端口变换器的控制。最后,基于搭建的一台5 kW的实验样机,通过仿真与实验分析,对所提出的控制策略的有效性进行验证,结果表明所提出的方法在实现端口功率协同控制的同时可改善母线负载电压的稳定性。 展开更多
关键词 端口dc-dc变换器 线性自抗扰 动态性能 功率协调控制
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电池储能系统三相交错型DC-DC变换器控制策略研究 被引量:1
5
作者 常雨芳 高鹏 +3 位作者 罗国澳 张闯闯 严怀成 黄文聪 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期706-715,共10页
针对电池储能系统中直流母线电压易波动以及电池组端电流纹波较大的问题,提出一种电池储能系统三相交错并联双向DC-DC变换器电压电流双环复合控制方法。首先,建立三相交错并联双向DC-DC变换器数学模型;其次,设计电压外环基于有限时间扩... 针对电池储能系统中直流母线电压易波动以及电池组端电流纹波较大的问题,提出一种电池储能系统三相交错并联双向DC-DC变换器电压电流双环复合控制方法。首先,建立三相交错并联双向DC-DC变换器数学模型;其次,设计电压外环基于有限时间扩张状态观测器的滑模控制方法,通过改进有限时间扩张状态观测器估计出系统总扰动并反馈到滑模控制器进行补偿,可提高系统的响应速度和抗扰动能力;然后,设计电流内环自适应PI均流移相控制方法,将总电流均分并分别控制,可降低电流纹波量;最后,搭建仿真模型和实验平台进行验证,结果表明所提控制方法可有效抑制直流母线电压波动、降低电流纹波量,可提高电池储能系统抗扰动能力和动态响应性能。 展开更多
关键词 电池储能系统 dc-dc变换器 滑模控制 有限时间扩张状态观测器 均流移相
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微网储能侧DC-DC变换器的强化学习自抗扰控制策略
6
作者 马幼捷 刘熠铭 +3 位作者 周雪松 王博 陶珑 问虎龙 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期63-72,共10页
直流微电网电压稳定性研究是新型电力系统面临的关键问题。针对微电网系统中直流母线电压波动大和抗干扰能力弱等缺陷,该文提出一种由Q-learning算法赋能的DC-DC变换器自抗扰控制策略。通过引入线性扩张状态观测器,实现对模型内部摄动... 直流微电网电压稳定性研究是新型电力系统面临的关键问题。针对微电网系统中直流母线电压波动大和抗干扰能力弱等缺陷,该文提出一种由Q-learning算法赋能的DC-DC变换器自抗扰控制策略。通过引入线性扩张状态观测器,实现对模型内部摄动与外部扰动量的精确估计与补偿,利用Q-learning算法实现控制策略参数自适应优化,从而更高效地维持输出电压稳定。基于理论分析,推导范数意义下的Q-learning算法收敛性,并运用Lyapunov理论判据证明线性自抗扰的稳定性。最后,通过仿真对比该文提出的控制策略、线性自抗扰控制与双闭环PI控制在不同工况下的结果,充分验证该策略在提升DC-DC变换器抗扰能力和鲁棒水平的高效性与优越性。 展开更多
关键词 微电网 dc-dc变换器 自抗扰控制 Q-learning算法 Lyapunov判据
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针对DC-DC升压变换器的新型抗干扰快速终端滑模控制方法
7
作者 梁波 徐翔 +3 位作者 牛荣超 张宏宇 张璇 李玉忍 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第2期338-344,共7页
为了稳定母线电压并匹配功率需求,以DC-DC升压变换器为研究对象,提出了一种新的快速终端滑模控制策略,来增强系统的抗干扰能力。采用一个全阶滑模面保证系统状态的有限时间收敛,并利用一种积分型切换控制项处理系统扰动;使用扰动观测器... 为了稳定母线电压并匹配功率需求,以DC-DC升压变换器为研究对象,提出了一种新的快速终端滑模控制策略,来增强系统的抗干扰能力。采用一个全阶滑模面保证系统状态的有限时间收敛,并利用一种积分型切换控制项处理系统扰动;使用扰动观测器估计系统的不确定性,从而进一步增强鲁棒性,减少抖振;提出了一种参数更新机制计算当前工作点的模型参数,这有助于改善控制性能并提高应对不同工况的灵活性;通过仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 dc-dc升压变换器 参数估计 滑模控制 抗干扰
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集成三绕组耦合电感和倍压单元的高增益连续输入电流DC-DC变换器
8
作者 杨明发 翁雨森 +3 位作者 李海滨 颜胥 林佳奇 金涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期133-142,共10页
提出一种新型的高升压DC-DC变换器。该变换器输入侧采用Boost结构,因此继承了输入电流连续的优点,适合用于可再生能源应用。变换器后级利用三绕组耦合电感和倍压单元进行集成,从而能够使用较小总匝比的耦合电感获得高电压增益,且提高电... 提出一种新型的高升压DC-DC变换器。该变换器输入侧采用Boost结构,因此继承了输入电流连续的优点,适合用于可再生能源应用。变换器后级利用三绕组耦合电感和倍压单元进行集成,从而能够使用较小总匝比的耦合电感获得高电压增益,且提高电压增益的调节自由度。开关管电压应力低,可使用低耐压器件。此外,钳位支路回收储存在耦合电感漏感中的能量,从而提高效率。该文对变换器的工作模态进行详细讨论,并与其他变换器的性能进行对比。最后,搭建一台实验样机进行验证,实验获取的数据结果与理论层面的分析高度契合。 展开更多
关键词 增益调节 dc-dc变换器 耦合电路 连续输入电流 可再生能源
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用于分布式光伏制氢的高效紧凑多端口电力电子变换器
9
作者 李驰 叶之菁 +4 位作者 舒文彬 翁幸 王继慷 郑泽东 刘敏 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3278-3287,I0077,共11页
分布式光伏制氢不仅是一种有效的新能源消纳手段,还可以满足用户的多样化用能需求。多端口电力电子变换器支持多种能源形式端口互联,有助于推进分布式光伏制氢系统紧凑化。但是,由于光伏发电和电解制氢两个系统的端口电特性迥异,要求多... 分布式光伏制氢不仅是一种有效的新能源消纳手段,还可以满足用户的多样化用能需求。多端口电力电子变换器支持多种能源形式端口互联,有助于推进分布式光伏制氢系统紧凑化。但是,由于光伏发电和电解制氢两个系统的端口电特性迥异,要求多端口电力电子变换器能够适应各端口工作点的宽变化范围和快速波动,并在紧凑空间内安全稳定运行。当前有关多端口电力电子变换器的研究大多停留在实验室阶段,少量的工程样机不仅在效率和功率密度上表现欠佳,并且未就其在分布式光伏制氢应用中存在的一系列问题提出针对性解决策略。为此,该文提出了一种三端口CLLC谐振变换器拓扑以及纯内移相调制和功率解耦控制策略。该三端口变换器不仅实现了高效、高功率密度电能变换,而且可宽范围、快速地跟随光伏出力、调节制氢负载。最后,采用SiC MOSFET功率模块搭建了100kW变换器样机单元验证了以上性能。 展开更多
关键词 光伏制氢 高效 高功率密度 多端口电力电子变换器 隔离DC/DC变换器
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一种基于磁集成的零输入电流纹波可扩展高增益DC-DC变换器
10
作者 林国庆 曾威 张俊源 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期601-608,共8页
为减小传统DC-DC变换器中存在输入电流纹波大、开关管电压应力高和电压增益低等问题,提出一种基于磁集成的零输入电流纹波可扩展高增益DC-DC变换器。该变换器将磁集成技术与耦合电感纹波抑制技术结合,仅采用一个磁芯元件,既可消除输入... 为减小传统DC-DC变换器中存在输入电流纹波大、开关管电压应力高和电压增益低等问题,提出一种基于磁集成的零输入电流纹波可扩展高增益DC-DC变换器。该变换器将磁集成技术与耦合电感纹波抑制技术结合,仅采用一个磁芯元件,既可消除输入电流纹波,又可获得高电压增益,并可形成一系列扩展单元,进一步提升电压增益,减小开关器件的电压应力。详细分析变换器的工作原理、稳态性能、增益扩展、磁集成原理和零输入电流纹波特性。为验证所提变换器相关理论的可行性,搭建一台140 W、24 V/400 V的实验样机,实验结果基本与理论分析一致。 展开更多
关键词 dc-dc变换器 增益调节 光伏发电 零纹波 磁集成 扩展单元
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面向双频DC-DC变换器的EIE型磁集成电感器设计
11
作者 高圣伟 金从众 +1 位作者 于冠恒 王玺然 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期75-82,90,共9页
为提高双频DC-DC变换器的功率密度,提出一种将独立的高低频电感集成在一个EIE型磁芯上的磁集成电感器设计方案,通过建立集成磁件的电路-磁路等效模型,设计了双频DC-DC变换器的EIE型磁集成电感器的结构,建立了集成电感的等效模型,对磁集... 为提高双频DC-DC变换器的功率密度,提出一种将独立的高低频电感集成在一个EIE型磁芯上的磁集成电感器设计方案,通过建立集成磁件的电路-磁路等效模型,设计了双频DC-DC变换器的EIE型磁集成电感器的结构,建立了集成电感的等效模型,对磁集成双频DC-DC变换器进行了仿真分析,并通过实验平台验证了新型磁件的运行效果。结果表明:新型磁件设计合理,可以在系统中稳定运行,通过测量得到集成磁元件的体积和质量分别为原来的27.6%和23.3%,使得双频变换器系统的功率密度得到了提升。 展开更多
关键词 EIE型集成电感器 磁集成技术 双频dc-dc变换器 磁路等效模型
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基于双重移相控制的双有源桥DC-DC变换器最小回流功率优化控制
12
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 徐虎 章国光 袁雷 徐岸非 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期193-202,共10页
为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性... 为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性求解实现回流功率最小化的最优移相比组合,由此提出最小回流功率优化方案及相应的控制策略。基于所提控制策略搭建实验样机,分析该方案的动态特性并对其与单移相控制、传统双重移相优化控制下的稳态特性包括回流功率、效率分析。所提优化控制的可行性和有效性在实验结果中得到了验证。 展开更多
关键词 双有源桥dc-dc变换器 回流功率 双重移相控制 KKT条件法 零电压开通
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基于超螺旋滑模控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制
13
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 叶高翔 黄思雨 阳磊 徐虎 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1295-1306,共12页
随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响... 随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响应性能。鉴于传统滑模控制的抖振现象,采用超螺旋滑模算法去消除该现象,提高系统控制精度及性能。该文进行了仿真,同时设计并搭建了实验平台,实验结果表明:在输入电压突变、负载切换、参考电压改变时,控制系统均具有良好的动态、稳态性能,同时能有效减小电流应力,实现系统的多目标优化。仿真与实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双有源桥dc-dc变换器 扩展移相 超螺旋滑模控制 电流应力
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一种非隔离型双极性输出DC-DC变换器合成方法 被引量:1
14
作者 周明珠 刘超 +2 位作者 庄一展 毛行奎 张艺明 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3953-3963,共11页
双极性直流微电网系统因其高效和可靠的优势,常作为连接各种可再生能源和新兴负载的解决方案。该文提出一种非隔离型双极性输出DC-DC变换器合成方法,并在传统变换器的基础上推演出一系列双极性输出DC-DC变换器拓扑。通过在Boost双极性输... 双极性直流微电网系统因其高效和可靠的优势,常作为连接各种可再生能源和新兴负载的解决方案。该文提出一种非隔离型双极性输出DC-DC变换器合成方法,并在传统变换器的基础上推演出一系列双极性输出DC-DC变换器拓扑。通过在Boost双极性输出DC-DC变换器上引入耦合电感和开关电容升压技术,提出一种双极性输出高增益DC-DC变换器。所提变换器具有低输入电流纹波、高电压增益、开关管电压应力低的优势,可以通过占空比和耦合电感匝比灵活调节双极性输出电压。该文给出了变换器结构的详细推演过程,并进行了模态分析、电压电流应力推导和稳态性能对比。最后,为了验证所提变换器的可行性,搭建一台200 W的实验样机,输出电压分别为190、−190和380 V,变换器在满载效率为95.5%。 展开更多
关键词 双极性直流微电网 dc-dc 变换器 耦合电感 高电压增益 低输入电流纹波
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基于层次分析-熵值法的DC-DC变换器拓扑综合评价
15
作者 张洋 丘东元 +1 位作者 张波 陈艳峰 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1469-1479,共11页
为了更全面地比较拓扑结构和功能相似的一系列DC-DC变换器并实现选优,提出了一种基于层次分析-熵值法的DC-DC变换器拓扑综合评价方法。通过总结DC-DC变换器的常用性能指标,构建分层次的评价指标体系;分别运用层次分析法和熵值法对指标... 为了更全面地比较拓扑结构和功能相似的一系列DC-DC变换器并实现选优,提出了一种基于层次分析-熵值法的DC-DC变换器拓扑综合评价方法。通过总结DC-DC变换器的常用性能指标,构建分层次的评价指标体系;分别运用层次分析法和熵值法对指标体系中的指标赋权,并采用侧重于层次分析法的策略得到组合权重;进一步运用线性加权综合法得到各DC-DC变换器的评分。以11个电压增益均为D^(2)的DC-DC变换器拓扑为例,运用所提方法进行综合评价,并对评价结果进行可行性分析,结果表明,所选出的拓扑具有良好性能。 展开更多
关键词 dc-dc变换器 综合评价 指标体系 层次分析法 熵值法
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基于解耦模型预测控制的三相交错并联三电平DC-DC变换器均流控制策略
16
作者 孙曙光 徐永海 +2 位作者 袁敞 宋昕一 陈怡薇 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第14期13-26,共14页
针对三相交错并联三电平DC-DC变换器相间电流易受参数失配影响而不均衡的问题,提出一种基于解耦模型预测控制的均流控制策略。基于虚拟电压源对变换器进行拓扑等效,建立了变换器的平均状态方程。在此基础上,引入扩张状态观测器补偿相间... 针对三相交错并联三电平DC-DC变换器相间电流易受参数失配影响而不均衡的问题,提出一种基于解耦模型预测控制的均流控制策略。基于虚拟电压源对变换器进行拓扑等效,建立了变换器的平均状态方程。在此基础上,引入扩张状态观测器补偿相间电流差值中的耦合扰动,并基于控制环路的解耦关系提出一种具有间接控制变量与归一化代价函数的解耦模型预测控制。所提均流控制策略通过多控制环节的独立寻优,在实现变换器相间均流的同时可兼顾输入电压均压与平均输出电流跟踪的控制目标。同时,对解耦电流内环进行降阶等效,简化电压外环控制参数设计。最后,通过实验验证了所提均流控制策略的有效性。 展开更多
关键词 三相交错并联三电平dc-dc变换器 均流 扩张状态观测器 解耦模型预测控制 降阶等效
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用于光伏发电的新型双极性输出DC-DC变换器
17
作者 邹启衡 李洁 +3 位作者 钱科军 朱庆 徐煦 石家铮 《电测与仪表》 北大核心 2025年第4期217-224,共8页
提出一种用于光伏发电系统前端功率变换的新型双极性输出直流-直流(direct current-direct current, DC-DC)变换器。根据电路拓扑优化组合的创新思路,该变换器融合了Zeta变换器和Buck-Boost变换器的拓扑结构,输入端共用一颗开关器件和... 提出一种用于光伏发电系统前端功率变换的新型双极性输出直流-直流(direct current-direct current, DC-DC)变换器。根据电路拓扑优化组合的创新思路,该变换器融合了Zeta变换器和Buck-Boost变换器的拓扑结构,输入端共用一颗开关器件和一颗功率电感,正极性输出端采用Zeta变换器的输出侧电路结构,负极性输出端采用Buck-Boost变换器的输出侧电路结构。推演了该新型变换器拓扑的由来,并分析其在电感电流连续模式下的工作模态。对该变换器的电压增益、器件应力等稳态特性进行推导,并对主要器件进行参数设计和选型。基于PSIM软件进行仿真分析,所得仿真波形符合理论分析结果。研制了一台功率为1 kW,峰值效率为94.5%的硬件样机,实测样机工作波形与理论分析和仿真结果一致。研究结果表明该变换器具有结构简单、双极性输出、升降压、效率较高和适合于光伏发电应用的特点。 展开更多
关键词 dc-dc变换器 双极性输出 升降压 光伏发电
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直流微电网双向DC-DC变换器的自耦PI控制方法
18
作者 唐钰淇 曾喆昭 卢元煦 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期200-207,共8页
针对分布式电源功率波动与负载扰动引起母线电压波动问题,以直流微电网储能单元双向DC-DC变换器为研究对象,提出一种基于自耦PID控制理论的自耦PI控制策略。该方法引入一个虚拟电流控制量,并将电压通道和电流通道的内部动态与外部扰动... 针对分布式电源功率波动与负载扰动引起母线电压波动问题,以直流微电网储能单元双向DC-DC变换器为研究对象,提出一种基于自耦PID控制理论的自耦PI控制策略。该方法引入一个虚拟电流控制量,并将电压通道和电流通道的内部动态与外部扰动分别定义为两个总扰动,从而将直流微电网系统分解为外环电压控制与内环电流控制,再根据自耦PID控制理论思想,分别设计内外环的自耦PI控制器。仿真结果表明了该控制方法可以实现对直流微电网储能系统的有效控制,不仅具有快的响应速度,良好的抗扰动能力,而且在光伏单元输出功率波动、负载波动以及电容与电感参数波动等情况下,都具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向dc-dc变换器 母线电压 自耦PID控制 速度因子
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基于强化学习的单电感多端口变换器调制策略设计方法
19
作者 白敬波 陈宇 +1 位作者 谢诗语 代新维 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1480-1489,共10页
单电感多端口(SIMP)变换器具有多硅少磁的特性,在诸多领域有很好的应用潜力,但其开关模态多,调制策略设计复杂,目前的设计方法是人为挑选开关模态序列并进行模态分析,设计过程需要电力电子专业知识和经验。基于此,提出一种基于强化学习(... 单电感多端口(SIMP)变换器具有多硅少磁的特性,在诸多领域有很好的应用潜力,但其开关模态多,调制策略设计复杂,目前的设计方法是人为挑选开关模态序列并进行模态分析,设计过程需要电力电子专业知识和经验。基于此,提出一种基于强化学习(RL)的单电感多端口变换器调制策略设计方法,使用神经网络(NN)生成调制策略,该方法将端口电压和变换器结构等已知条件作为神经网络输入,并采用一组简单的规则提供奖励用于训练神经网络,避免繁复的人工设计。通过强化学习,神经网络无需人为干预即可在试错中总结经验,生成不同运行工况下的最优调制策略。对一种单电感多端口变换器进行调制策略设计,并通过实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 单电感多端口变换器 开关模态 调制策略 强化学习 神经网络
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一种三绕组耦合电感双极性输出高增益DC-DC变换器
20
作者 陈献君 周明珠 +2 位作者 商运辉 毛行奎 张艺明 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期146-159,共14页
双极性直流微电网系统是一种高可靠性、高灵活性和高效率的电力供应创新架构。通过结合前沿成果和对双极性输出的三电平Boost变换器拓扑结构中加入耦合电感线圈并集成开关电容升压机制,该研究提出一种具有低输入电流纹波和开关器件应力... 双极性直流微电网系统是一种高可靠性、高灵活性和高效率的电力供应创新架构。通过结合前沿成果和对双极性输出的三电平Boost变换器拓扑结构中加入耦合电感线圈并集成开关电容升压机制,该研究提出一种具有低输入电流纹波和开关器件应力小等优点的三绕组耦合电感的双极性输出高增益DC-DC变换器,可通过开关管的导通时间和耦合电感匝比对变换器的输出电压进行调节。该研究深入探讨该变换器的拓扑结构推演过程、工作原理及其工作模态,对变换器的电压增益和各元器件的电压和电流应力进行理论推导与数值计算,同时对其进行了效率分析和与其他高增益DC-DC变换器之间的电路性能比较。最终搭建了用于验证该变换器工作性能的工频为50 kHz,输入功率为200 W,输入电压为28 V,输出电压分别为190 V和-190 V的实验样机,并且根据输入电流纹波比选取合适的输入电感。实验在满载(200 W)的条件下,进行了输入电压24、28和32 V升至输出电压380 V的全面测试,并展示了它们的输入电流和输出电压波形图。当实验在半载和满载条件进行时,变换器的效率为95.65%和93.63%,这些实验结论表明该变换器所具备的特性为其在高频高效工作状态下运行创造了有利条件,在电力行业具有广泛的应用空间和重大的研究价值。 展开更多
关键词 双极性直流微电网 三绕组耦合电感 dc-dc变换器 高电压增益 低输入电流纹波
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