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三角形模块化多电平DC/DC变换器研究
河南理工大学学报(自然科学版)
2023年第01期
140
作者
郑征
景凯峰
单位
河南理工大学电气工程与自动化学院
摘要
DC/DC变换器是双母线直流微网中的接口变流器,在能量转换中起重要作用。因传统DC/DC变换器具有器件应力高,电压增益低等缺点,导致其不适用于中高功率场合。模块化多电平DC/DC变换器通过模块串并联方式降低器件应力,提高电压增益,适用于中高功率场合。本文以三角形模块化多电平DC/DC变换器作为研究对象,对电路拓扑结构与工作原理进行分析,该电路所有模块可实现均压均流,电路功率均分至各个模块。针对电路中变量相互耦合的关系,研究设计解耦控制策略,实现两级间的变量解耦;针对非交错调制方式下电压纹波大的特点,提出不同级间交错调制方式,在所提方式下电路拥有良好的动静态性能,并且可以有效降低输出电压纹波。通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了解耦控制策略及调制方式的可行性及有效性,提高了电路动态特性及输出直流电能质量。
关键词
直流微网
模块化多电平
DC/DC变换器
交错调制
基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(61703144);河南省科技攻关项目(202102210294);河南省高等学校重点科研项目(20A470005);
文章目录
0 引言
1 三角形MMC DC/DC变换器拓扑结构
2 调制策略
3 数学模型与解耦控制策略
3.1 数学模型
3.2 解耦控制策略
3.3 补偿网络设计
4 电路仿真与分析
4.1 不同调制方式下稳态性能对比分析
4.2 不同调制方式下谐波对比分析
4.3 跟随性分析
4.4 扰动分析
5 结论
引用格式
郑征,景凯峰.三角形模块化多电平DC/DC变换器研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2023,42(01):133-141+174.DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2021070018.
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