輸出并聯雙有源全橋DC-DC變換器虛擬功率均衡控制方法

安 峰, 宋文勝, 楊柯欣, 馮曉云

(西南交通大學電氣工程學院, 四川省成都市 610031)

0 引言

隨著電力電子技術的發展,電力系統電力電子化成為未來智能電網的主要發展趨勢[1]?，F有電力系統使用的工頻變壓器,因其體積龐大、易造成環境污染,且同時不具備對電壓、電流的綜合控制功能等缺點[2-3],直接影響了未來智能電網的供電質量。因此,研究高效節能的電力電子變壓器(power electronic transformer,PET)意義重大[4]。

PET主要由級聯多電平整流器(cascaded H-bridge,CHB)和雙有源全橋(dual active bridge,DAB)DC/DC變換器及逆變器組成[5-6]。本文重點對其中的輸出端并聯DAB DC/DC變換器開展研究[7-11]。

對于模塊化結構的PET,其最基本的運行原則是各模塊的傳輸功率均分。在實際應用中,由于各模塊主電路參數存在差異,系統不可避免地存在傳輸功率不均衡問題[12-13]。PET的功率均分策略可以分為兩種[14]:①CHB控制中間直流側電壓平衡,DAB控制傳輸功率平衡,此時DAB可以等效為輸入獨立輸出并聯(input independent output parallel,IIOP)拓撲結構;②CHB各模塊使用相同的移相調制波,即不控制中間直流側平衡,DAB控制輸入電壓平衡,此時DAB可以等效為輸入串聯輸出并聯(input series output parallel,ISOP)拓撲結構。

文獻[15]針對PET提出了一種功率均衡方法,通過采樣各模塊的電感電流和輸入電壓,計算各模塊的傳輸功率,并與參考功率進行比較以實現功率均分。該方法雖然結構簡單,但需要增加電流傳感器采樣高頻電感電流,增加了系統成本。文獻[16]針對PET提出了一種無電流傳感器功率均分方法,通過dq解耦控制實現CHB單位功率因數運行,以dq解耦控制中用于控制直流側電壓平衡的動態有功分量為控制目標,通過調節DAB控制各模塊的動態有功分量相等,實現傳輸功率均分?！?br>