面向微電網的高增益比儲能雙向直流變換器

陳立群，呂　沁，何銘協，厲夢溪，高　楊，龐古才，吳紅飛

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面向微電網的高增益比儲能雙向直流變換器

陳立群，呂沁，何銘協，厲夢溪，高楊，龐古才，吳紅飛

（南京航空航天大學，江蘇省新能源發電與電能變換重點實驗室，南京211106）

摘要：雙向直流變換器是微電網儲能系統的核心裝置。首先對一種能夠高效銜接低壓儲能蓄電池和高壓微網直流母線的非隔離高增益比雙向直流變換器進行了研究分析，所提雙向直流變換器由雙向Buck-Boost變換器和有源倍壓整流電路通過耦合電感集成得到，有利于減小開關管的電壓應力；然后采用占空比調節加移相控制，分別用于穩定中間電容和輸出端的電壓；采用該控制策略可以有效減小繞組電流有效值，降低導通損耗，且所有開關管均能夠實現軟開關，變換器效率得到極大提升；再詳細分析了變換器的工作原理、輸出特性以及參數設計；最后搭建了1 kW的實驗樣機并進行了實驗驗證。

關鍵詞：雙向直流變換器；軟開關；占空比加移相控制

Project Supported by Foundation of State Key Lab of Power System（SKLD15KZ01）；2015 annual innovation training program for College Students of NUAA（201510287017）.

引言

儲能系統是各類交直流微電網系統穩定、可靠運行的保證。儲能系統能夠及時吸收發電裝置發出的峰值功率、補充負載所需的不足功率，從而保證直流母線電壓的穩定。雙向直流變換器是銜接蓄電池和直流母線的關鍵裝置，不僅用于實現能量的雙向傳輸與控制，而且肩負蓄電池和直流母線電壓能量管理與調度的重任［1-3］。以蓄電池為代表的儲能裝置端電壓通常較低，而微電網直流母線為了與交流電網或交流負載連接，其電壓通常較高。……