基于Buck和移相控制的三相双有源桥变换器黑启动策略

1

作者 车凯 伏祥运 《分布式能源》 2025年第1期72-80,共9页

大功率双向隔离型DC-DC变换器是直流微网的关键装备,其性能对微电网运行具有重大影响。在微网启动及故障后恢复工作时,隔离型DC-DC变换器往往会产生大冲击电流,给微网的可靠运行带来巨大挑战。基于此,以三相双有源桥变换器为研究对象,... 大功率双向隔离型DC-DC变换器是直流微网的关键装备,其性能对微电网运行具有重大影响。在微网启动及故障后恢复工作时,隔离型DC-DC变换器往往会产生大冲击电流,给微网的可靠运行带来巨大挑战。基于此,以三相双有源桥变换器为研究对象,提出一种可极大降低启动冲击电流的软启动方法,结合Buck模式与移相控制进行启动。此外,对输出电压调节器进行设计,并在其中加入负载电流前馈,在瞬态过程中采用改进型瞬时电流控制,使移相角之间能平滑切换。仿真结果表明,该方法在黑启动过程中可极大地减小冲击电流,且具有更好的动态性能。 展开更多

关键词 三相双有源桥 软启动 Buck模式 移相控制 瞬时电流控制

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固态变压器中隔离双向DC/DC变换器扩展移相下虚拟电流控制策略

2

作者 郑征 靳婷婷 +1 位作者 陶海军 黄涛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期515-522,共8页

该文以固态变压器后级隔离双向DC/DC变换器为重点研究对象,提出一种扩展移相下虚拟电流控制策略。通过分析后级变换器在扩展移相传输功率下相移量关系以获得最小电流应力最优解来提高变换器的传输效率,减少器件损耗。同时通过虚拟电流... 该文以固态变压器后级隔离双向DC/DC变换器为重点研究对象,提出一种扩展移相下虚拟电流控制策略。通过分析后级变换器在扩展移相传输功率下相移量关系以获得最小电流应力最优解来提高变换器的传输效率,减少器件损耗。同时通过虚拟电流控制思想在线估算传输功率来提高系统动态响应性能,减少电流传感器使用。最后,对该文所提出的扩展移相下虚拟电流控制与扩展移相控制进行实验对比分析,验证了扩展移相下虚拟电流控制策略具有降低电流应力,显著提高变换器的动态响应的优点。 展开更多

关键词 固态变压器 能源互联网 隔离双向DC/DC变换器 电流应力 扩展移相下虚拟电流控制

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DAB储能变换器双闭环模型预测控制与PI补偿控制策略研究

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作者 陈桂涛 宋晨飞 +2 位作者 刘飞飞 黄伯雄 孙向东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-9,共9页

针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点... 针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点研究电压外环和电流内环的模型预测控制策略。针对模型预测控制性能依赖电路参数准确度问题,分别从电路主要参数失配对功率传输和直流母线稳压的影响两个角度出发,深入分析模型参数敏感度。最终设置直流母线电压稳态误差灵敏度区,在误差灵敏度区外仅采用双闭环模型预测控制以保证系统的动态响应性能,在误差灵敏度区内采用双闭环模型预测控制和PI补偿控制以消除系统稳态误差。搭建实验平台进行实验验证,结果表明:在系统受到扰动时,DAB储能变换器可实现快速地充放电对系统进行补偿,混合控制策略可快速保持母线电压的稳定,实现系统功率均衡,增强系统抗扰能力。 展开更多

关键词 微电网 变换器 直流母线电压波动 双有源桥 扩展移相 双闭环模型预测控制 PI补偿控制

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基于新扩展移相双有源全桥变换器降压-升压模式下电流应力优化

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作者 陶海军 王宏祎 杨乃通 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1585-1595,共11页

为降低双有源全桥变换器在降压-升压模式下的电流应力,提出一种基于新扩展移相调制的电流应力优化控制策略.首先,将变压器两端输出高电平电压之间移相量定义为外移相角,再对比分析降压-升压模式下内移相角在变压器不同侧时变换器的工作... 为降低双有源全桥变换器在降压-升压模式下的电流应力,提出一种基于新扩展移相调制的电流应力优化控制策略.首先,将变压器两端输出高电平电压之间移相量定义为外移相角,再对比分析降压-升压模式下内移相角在变压器不同侧时变换器的工作特性,根据移相角之间的关系划分为3种工作模态,得到电流应力表达式和功率模型.然后,对比分析得到优化工作模式,利用拉格朗日乘数法算法获取电流应力最优的相移组合.最后,搭建实验平台在降压-升压模式下对变换器进行验证,实验结果表明电流应力优化控制策略显著降低变换器在降压-升压模式下的电流应力. 展开更多

关键词 双有源全桥 新扩展移相 降压-升压模式 电流应力优化

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基于比例谐振扩张状态观测器的周期扰动抑制方法

5

作者 段倩文 朱进聪 +3 位作者 孙杭 邓久强 毛耀 包启亮 《指挥与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期569-576,共8页

由于逆变器非线性及绕组非对称性,双三相同步电机驱动系统含有大量周期扰动。其以谐波电流的形式存在于定子绕组中,引起电流失真及系统损耗。针对该问题,提出基于比例谐振扩张状态观测器的谐波抑制方法。叠加比例谐振模块的扩张状态观... 由于逆变器非线性及绕组非对称性,双三相同步电机驱动系统含有大量周期扰动。其以谐波电流的形式存在于定子绕组中,引起电流失真及系统损耗。针对该问题,提出基于比例谐振扩张状态观测器的谐波抑制方法。叠加比例谐振模块的扩张状态观测器除观测总扰动外,旨在放大谐波电流幅值;针对改善后的被控对象,引入模型预测电流控制提升系统动态响应特性。实验结果表明该方法可有效降低系统损耗,提升电流正弦度。 展开更多

关键词 周期扰动抑制 双三相同步电机 比例谐振扩张状态观测器 模型预测电流控制

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燃料电池功率调节系统的研究 被引量：10

6

作者 沙德尚 孔力 孙晓 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期227-231,共5页

燃料电池电压输出范围比较宽,电压比较低。针对该特点本文设计了DC/DC和DC/AC两级变换的功率调节系统(PCS)。其中DC/DC将燃料电池输出的低压直流电高频变换成高压直流电,变换器为电压单环控制。DC/AC逆变器采用基于电压电流瞬时值反馈... 燃料电池电压输出范围比较宽,电压比较低。针对该特点本文设计了DC/DC和DC/AC两级变换的功率调节系统(PCS)。其中DC/DC将燃料电池输出的低压直流电高频变换成高压直流电,变换器为电压单环控制。DC/AC逆变器采用基于电压电流瞬时值反馈的双闭环控制,将高压直流电逆变为正弦交流电。分析了整个功率调节系统的工作原理及逆变器电路参数对稳定性的影响。0 5KVA样机实验结果表明整个系统具有电压输入范围宽、变换效率高、输出波形THD小等优点。为开发高效、高功率密度的燃料电池电源系统提供技术基础。 展开更多

关键词 燃料电池 变换器 逆变器

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HT-7U等离子体位移快控电源设计 被引量：2

7

作者 张兴 许颇 +2 位作者 余勇 刘正之 张崇巍 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期291-296,共6页

针对HT 7U装置等离子体位移快控电源大电流快速响应要求,提出了一种基于电流型变流器的快控电源(FCPS)设计新方案。该方案采用交 直 交拓扑结构,即网侧采用电流型PWP整流器设计,以获得稳定的直流电流及网侧单位功率因数正弦波电流控制;... 针对HT 7U装置等离子体位移快控电源大电流快速响应要求,提出了一种基于电流型变流器的快控电源(FCPS)设计新方案。该方案采用交 直 交拓扑结构,即网侧采用电流型PWP整流器设计,以获得稳定的直流电流及网侧单位功率因数正弦波电流控制;负载侧则采用电流型H桥逆变器设计以实现负载电流的快速跟踪控制。移相PWM控制策略在实现多组变流器并联运行的同时,提高了变流器的等效开关频率控制,从而改善了电流波形品质。模拟系统实验论证了方案的正确性。 展开更多

关键词 变流器 单位功率因数 负载电流 用电 电流控制 逆变器 PWM控制 电流型 电源设计 快速跟踪

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共直流母线并联型风电变流器环流分析 被引量：2

8

作者 李泉峰 陈明亮 肖飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1333-1338,共6页

该文研究共直流母线并联型风电变流器的环流问题。对于共直流母线并联变流器,采用载波移相技术后,由于变流器输出瞬时电压的差异,此时会产生不流经电机和电网,只在变流器之间流动的环流,因此,针对该情况,首先分析环流的特性,并根据分析... 该文研究共直流母线并联型风电变流器的环流问题。对于共直流母线并联变流器,采用载波移相技术后,由于变流器输出瞬时电压的差异,此时会产生不流经电机和电网,只在变流器之间流动的环流,因此,针对该情况,首先分析环流的特性,并根据分析结果设计基于PR控制的环流抑制策略,仿真与实验都验证了该策略的有效性。 展开更多

关键词 载波移相 环流 PR控制 风电变流器 设备并联

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几种适合于有源电力滤波器的控制策略的对比分析 被引量：15

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作者 李建林 张仲超 《机车电传动》 北大核心 2003年第4期1-4,共4页

针对几种适合于有源电力滤波器(APF)控制方法的对比分析,指出了它们各自的优缺点及应用范围。主要介绍了一种能够在低开关频率下实现大功率变流器SPWM技术的组合变流器载波相移SPWM(CPS-SPWM)控制方法。

关键词 有源电力滤波器 控制策略 对比分析 空间矢量调制 滞环电流控制 积分复位控制 滑模变结构控制 无差拍控制 组合变流器载波相移SPWM控制

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双闭环控制的移相全桥软开关变换器的研究 被引量：11

10

作者 梁永清 黄志强 《现代电子技术》 2014年第8期156-158,162,共4页

针对硬开关PWM变换器的开关损耗大的问题,主电路采用ZVS PWM全桥变换器电路拓扑。通过变压器原边隔直电容与变压器漏感的谐振作用,实现功率管零电压开关。控制电路基于UC3879设计了双闭环控制系统。开关变换器将电流峰值作为控制对象,... 针对硬开关PWM变换器的开关损耗大的问题,主电路采用ZVS PWM全桥变换器电路拓扑。通过变压器原边隔直电容与变压器漏感的谐振作用,实现功率管零电压开关。控制电路基于UC3879设计了双闭环控制系统。开关变换器将电流峰值作为控制对象,电流内环降阶处理等效为一个比例环节,电压外环采用带电容反馈的PI调节器。推导了整个系统的传递函数,并对调节器参数进行设置。通过Matlab仿真及实验测试,验证了设计结果的正确性。使系统达到良好的控制指标。 展开更多

关键词 移相全桥软开关 控制电路 电压电流双环控制

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两相两重四象限变流器的控制方法及实现 被引量：4

11

作者 马驰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期95-101,共7页

为实现对大功率、低开关频率变流器的控制,通过建立两相两重四象限变流器主电路的数学模型,分析变流器主电路的电气特性;在考虑线路电阻的基础上,采用电压外环和基于坐标变换电流内环的双闭环控制方法对变流器的调制电压进行控制;提出... 为实现对大功率、低开关频率变流器的控制,通过建立两相两重四象限变流器主电路的数学模型,分析变流器主电路的电气特性;在考虑线路电阻的基础上,采用电压外环和基于坐标变换电流内环的双闭环控制方法对变流器的调制电压进行控制;提出倍增控制频率的载波移相方法,可在不增加硬件设备的情况下降低牵引电网侧低次谐波的含量,并结合正弦波脉宽调制(SPWM)技术,实现对以多种开关频率工作的变流器的控制;以TMS320F28335型DSP芯片为平台,设计包括初始化程序、串行通信服务程序和定时中断程序的控制软件,并在背靠背功率互馈试验台进行验证。结果表明:采用给出的两相两重四象限变流器控制方法,能够使变流器在启动工况下的电流变化平稳,在牵引工况和制动工况下,大功率、低开关频率变流器可以单位功率因数满载运行,而且中间电压波动较小、输入电流无异常波动,大幅减少了牵引电网侧的低次谐波成分和总谐波失真率。 展开更多

关键词 四象限变流器 控制方法 双闭环控制 电流控制 坐标变换 载波移相 控制频率 电力牵引传动系统

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MMC电容电压均衡控制策略 被引量：1

12

作者 江浪 宋平岗 +1 位作者 李云丰 段程亭 《华东交通大学学报》 2014年第2期99-104,共6页

电容电压的平衡是模块化多电平换流器正常运行的前提,是所有控制算法必须考虑的基本问题。介绍模块化多电平换流器的基本运行原理,研究了载波移相在模块化多电平中的应用。为抑制电容电压的不平衡,设计了电容电压均衡控制器,最后在MATLA... 电容电压的平衡是模块化多电平换流器正常运行的前提,是所有控制算法必须考虑的基本问题。介绍模块化多电平换流器的基本运行原理,研究了载波移相在模块化多电平中的应用。为抑制电容电压的不平衡,设计了电容电压均衡控制器,最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明设计的控制器能较好地稳定电容电压。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 高压直流输电 载波移相 均衡控制

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煤矿电网三相H桥串联型高压SVG的控制 被引量：1

13

作者 王晓晨 吴东兵 《煤矿机械》 2016年第1期190-193,共4页

对最为实用的三相H桥串联型高压SVG进行深入研究。分析其拓扑结构及基本工作原理,用电容代替附加直流电源。介绍载波移相的调制方式,给出控制系统的结构图,并详述控制原理和控制过程。采用无功电流闭环控制,省去了一般PWM整流器所带的... 对最为实用的三相H桥串联型高压SVG进行深入研究。分析其拓扑结构及基本工作原理,用电容代替附加直流电源。介绍载波移相的调制方式,给出控制系统的结构图,并详述控制原理和控制过程。采用无功电流闭环控制,省去了一般PWM整流器所带的直流电压控制闭环。用MATLAB仿真整个系统,仿真实验结果表明:此控制系统的稳态、动态性能均达到预期目标。 展开更多

关键词 静止无功发生器 H桥串联 载波移相 无功电流控制 MATLAB仿真

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基于工程设计法的移相全桥变换器设计 被引量：1

14

作者 王博 赵文春 刘胜道 《电子设计工程》 2016年第16期43-46,共4页

传统的双闭环控制补偿网络的设计依据伯德图进行,工作量大、且需要反复试凑和一定的实践经验,针对以上不足,将调节器的工程设计法引入移相全桥变换器的设计中,进行了系统动态建模并给出了详细的设计过程。利用Matlab/Simulink工具箱对... 传统的双闭环控制补偿网络的设计依据伯德图进行,工作量大、且需要反复试凑和一定的实践经验,针对以上不足,将调节器的工程设计法引入移相全桥变换器的设计中,进行了系统动态建模并给出了详细的设计过程。利用Matlab/Simulink工具箱对系统输出特性进行了仿真验证分析,同时搭建了试验样机,仿真及试验结果一致,验证了工程设计法在移相全桥变换器的补偿网络设计中的可行性,证明该设计方法合理有效、简化了闭环系统的设计。 展开更多

关键词 移相全桥 工程设计法 平均电流模式 双闭环控制

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基于双重移相的双向有源全桥DC-DC变换器优化控制策略 被引量：2

15

作者 李玉东 罗新全 +1 位作者 李佩峰 黄鑫 《电子科技》 2023年第12期87-94,共8页

针对双向有源全桥变换器存在回流功率过大、开关器件硬开通损耗以及动态响应速度较差等问题,文中基于双重移相控制提出一种虚拟直接功率的回流功率优化方法。通过对双重移相控制下的工作原理及工作特性进行分析,推导出零电压开关软开关... 针对双向有源全桥变换器存在回流功率过大、开关器件硬开通损耗以及动态响应速度较差等问题,文中基于双重移相控制提出一种虚拟直接功率的回流功率优化方法。通过对双重移相控制下的工作原理及工作特性进行分析,推导出零电压开关软开关边界,并以软开关为约束条件,利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件优化算法得到全功率范围内的回流功率优化方案。该方案与所提虚拟直接功率法相结合并同时作用,当运行状态发生变化后,系统不仅可以有效减小变换器的回流功率,而且也能够增强变换器的动态响应速度。最后搭建MATLAB/Simulink仿真模型以及小功率变换器实验样机,通过不同控制策略下的对比实验,验证了该策略的正确性以及优越性。 展开更多

关键词 双向有源全桥变换器 双重移相控制 软开关 KKT 回流功率 虚拟直接功率控制 动态性能

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基于80C196MC单片机的DC-DC双模块并联控制 被引量：1

16

作者 伍理勋 《机车电传动》 北大核心 2002年第6期18-20,共3页

从主电路的选择出发,提出采用输入串联、输出并联的2个半桥电路双模块DC-DC变流器来实现主从控制方式。描述了DC-DC控制系统框图,并对控制部分如何用微机产生2个半桥的驱动波形、如何解决均压及移相问题进行了具体阐述。试验表明系统具... 从主电路的选择出发,提出采用输入串联、输出并联的2个半桥电路双模块DC-DC变流器来实现主从控制方式。描述了DC-DC控制系统框图,并对控制部分如何用微机产生2个半桥的驱动波形、如何解决均压及移相问题进行了具体阐述。试验表明系统具有较好的动态性能,输出纹波小。 展开更多

关键词 双模块并联控制 直流变流器 单片机 移相 均流控制 微机控制 DC-DC控制系统

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基于峰值电流模式的零电压软开关弧焊逆变器

17

作者 杜贵平 黄石生 王振民 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期277-280,共4页

针对目前弧焊逆变电源存在的问题 ,采用一种新型软开关电路拓扑 ,结合移相控制软开关技术和电流峰值控制技术 ,研制了基于峰值电流模式的零电压软开关弧焊逆变器。测试结果表明 ,该逆变器能够实现全范围软开关 ,并且具有良好的限流和自... 针对目前弧焊逆变电源存在的问题 ,采用一种新型软开关电路拓扑 ,结合移相控制软开关技术和电流峰值控制技术 ,研制了基于峰值电流模式的零电压软开关弧焊逆变器。测试结果表明 ,该逆变器能够实现全范围软开关 ,并且具有良好的限流和自校正能力 ,可有效地解决功率变压器的偏磁问题。 展开更多

关键词 峰值电流模式 零电压软开关弧焊逆变器 移相控制 弧焊逆变电源 抗偏磁 过流保护

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电流模式控制全桥移相ZVS变换器补偿网络设计研究

18

作者 徐晓峰 连级三 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期388-392,共5页

对电流模式控制ＰＳＦＢＺＶＳ变换器补偿网络的设计进行了研究。在电路的小信号模型基础上，得到了电路的电流模式控制的小信号模型，进而得到了电路的电流模式控制的小信号传函模型，使补偿网络的设计可在频率域进行。仿真和实验验... 对电流模式控制ＰＳＦＢＺＶＳ变换器补偿网络的设计进行了研究。在电路的小信号模型基础上，得到了电路的电流模式控制的小信号模型，进而得到了电路的电流模式控制的小信号传函模型，使补偿网络的设计可在频率域进行。仿真和实验验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 变换器 控制 电流模式控制 全桥移相 零电压开关

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三电平双有源混合全桥DC-DC变换器最小回流功率控制

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作者 陶海军 张金生 +1 位作者 肖群星 郑征 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期521-532,共12页

三电平双有源混合全桥(H-TLFB)DC-DC变换器通过引入三电平桥臂提高输入电压范围.针对该变换器在传统双重移相控制下具有较大的功率回流、较高的电流应力等问题,提出一种最小回流功率控制策略.首先分析H-TLFB DC-DC变换器功率传输特性,... 三电平双有源混合全桥(H-TLFB)DC-DC变换器通过引入三电平桥臂提高输入电压范围.针对该变换器在传统双重移相控制下具有较大的功率回流、较高的电流应力等问题,提出一种最小回流功率控制策略.首先分析H-TLFB DC-DC变换器功率传输特性,比较变换器在两种不同工作模式下回流功率值的大小,并根据回流功率与电压比、移相比、传输功率的数学关系,计算出回流功率达到最小时对应的最优移相比,并设计相应优化控制策略.与传统双重移相控制策略相比,最小回流功率控制策略下的回流功率可以在全功率传输范围内达到最小值,并且在一定的电压比范围内,回流功率、电流应力可以同时得到优化.最后,通过实验验证设计控制策略的正确性和可行性. 展开更多

关键词 三电平双有源混合全桥DC-DC变换器 移相控制 回流功率 传输效率 电流应力

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电流型控制移相全桥变换器建模及最优化

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作者 周雨花 马瑾 赵宝军 《通信电源技术》 2009年第6期18-19,53,共3页

建立了电流型控制移相全桥变换器主电路的小信号模型,并根据其给出闭环传递函数。以AISE最小为优化目标采用连续优化算法ALAPT和离散优化算法MDOD相结合进行求解。

关键词 小信号模型 ISE 移相全桥变换器 电流型控制

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