適用于PET的負載電流前饋控制策略

李帥虎，王婷婷，劉制，彭寒梅，唐坤

(1. 湘潭大學 自動化與電子信息學院，湖南 湘潭 411104；2. 長沙理工大學 電氣與信息工程學院，湖南 長沙 410082；3. 資陽石油鋼管有限公司，四川 資陽 641300)

0 引言

隨著能源互聯網的提出和電力電子技術的不斷發展，傳統的電力變換器在能量配置范圍、綜合控制能力、電能質量等方面的局限性逐漸顯現[1]。電力電子變壓器（power electronic transformer,PET）作為一種新型電力變換裝置應運而生，受到國內外學者廣泛關注。目前，研究最為廣泛的PET拓撲為級聯型PET[2]，它不僅能夠實現電壓等級變換和電氣隔離，還提供交流側的無功補償和諧波治理，并且具有功率控制靈活，易于模塊化擴展和可控性較高等優點[3-7]。

在半導體器件耐壓水平的限制下，為滿足高壓大容量的應用場合需要，級聯型PET由輸入級H橋串聯形成的級聯H橋（cascaded H-bridge，CHB）與隔離級并聯的雙有源橋（dual active bridge，DAB）變換器級聯組成[8-9]。然而，PET組成模塊的增加，使得電力電子變壓器對其各子模塊控制和端口之間的協調控制面臨更多挑戰。總體而言，針對PET的研究，不僅須考慮PET內部的電壓均衡和功率均衡[10-13]，而且還須考慮高、低壓直流母線電壓抗擾性能及穩定問題[14-16]。文獻[10-11]提出CHB采用電壓均衡控制，DAB實現無電流傳感器的功率均衡控制，解決了因DAB參數不匹配導致的功率不均衡問題；文獻[12-13]將電壓均衡與功率均衡控制都集中到DAB上，該策略的優點在于控制算法簡單且控制性能優越。上述文獻對PET的均衡控制進行了研究，但并未考慮直流電壓的動態響應和系統穩定性問題。……