适用于直流微网系统的新型双向三端口变换器及其控制策略

文档名：适用于直流微网系统的新型双向三端口变换器及其控制策略
摘要：在传统分布式新能源并网接口中增加储能装置作为第三端口,可有效改善因分布式新能源强不确定性和随机性等特征引发的输出功率波动问题.为此提出并研究了一种适用于高升降压比直流微网系统的新型非隔离双向三端口变换器及其控制方法.通过集成双有源半桥变换器和非隔离双向Buck/Boost变换器,实现了三个端口中任意两个端口之间功率的双向传输.详细分析了所提新型变换器的工作原理、变换器输出特性以及控制策略,通过移相+脉宽调制控制方法,实现了宽范围的电压调节和各端口间功率的平滑切换.搭建了一台1kW的试验样机,验证了所提出的新型三端口变换器及其控制方法的可行性和有效性.研究结果对于提高分布式新能源接入稳定性具有理论指导与工程实践借鉴意义.

Abstract：Addinganenergystoragedeviceasthethirdportinthetraditionaldistributednewenergygridconnectioninterfacecaneffectivelyimprovetheoutputpowerfluctuationscausedbythestronguncertaintyandrandomnessofdistributednewenergy.Inthisarticleanovelnon-isolatedbidirectionalthre-portconverteranditscontrolmethodsuitableforhighrisetodropratioDCmicrogridsystemswasproposedandstudied.Byintegratingadualactivehalfbridgeconverterandanon-isolatedbidirectionalBuck/Boostconverter,bidirectionalpowertransmissionbetweenanytwoofthethreeportswasachieved.Adetailedanalysiswasconductedontheworkingprinciple,outputcharacteristics,andcontrolstrategyoftheproposednewconverter.Throughphaseshiftingpluspulsewidthmodulationcontrolmethods,awiderangeofvoltageregulationandsmoothpowerswitchingbetweenvariousportswereachieved.A1kWexperimentalprototypewasbuilttoverifythefeasibilityandeffectivenessoftheproposednewthreeportconverteranditscontrolmethod.Theresearchresultsobtainedinthisarticlehavetheoreticalguidanceandengineeringpracticalreferencesignificanceforimprovingthestabilityofdistributednewenergyaccess.

作者：奚磊  崔巍Author：XiLei  CuiWei
作者单位：南瑞电力设计有限公司,江苏南京211106;国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京211106
刊名：电气自动化 ISTIC
Journal：ElectricalAutomation
年，卷(期)：2024, 46(3)
分类号：TM46
关键词：非隔离双向三端口变换器  PWM+脉宽调制控制  软开关  混合控制策略  工作模态分析  
Keywords：non-isolatedbidirectionalthree-portconverter  PWM+phase-shifting  softswitch  hybridcontrolstrategy  operationmodeanalysis  
机标分类号：TM732TM46TM615
在线出版日期：2024年6月21日
基金项目：国网总部科技项目适用于直流微网系统的新型双向三端口变换器及其控制策略[
期刊论文]  电气自动化--2024, 46(3)奚磊  崔巍在传统分布式新能源并网接口中增加储能装置作为第三端口,可有效改善因分布式新能源强不确定性和随机性等特征引发的输出功率波动问题.为此提出并研究了一种适用于高升降压比直流微网系统的新型非隔离双向三端口变换器及...参考文献和引证文献
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2024-12-14 03:01 上传 适用于直流微网系统的新型双向三端口变换器及其控制策略.pdf

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