電力電子變換器互聯的直流母線穩(wěn)定控制技術研究.pdf

1、隨著功率電子變換技術的發(fā)展，傳統的集中式發(fā)電系統及大電網形式已經無法適應于新一代可再生能源的開發(fā)與傳輸，再加之隨著電力電子技術的發(fā)展，現代直流負載所占比例大幅增加，為此直流分布式電源系統應運而生。由于直流分布式電源系統中是由許多電力電子變換器組成的，所以它們之間的相互作用，對整個直流分布式電源系統的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能都會產生巨大的影響，因此電力電子變換器的相互作用穩(wěn)定性研究問題是直流分布式電源系統的關鍵技術之一。本文是針對兩級級聯式直流分布

2、式電源系統穩(wěn)定性控制展開研究：
　　首先，基于阻抗比的判據，對直流分布式電源電力電子變換器級聯系統進行了分析，并對常作為源變換器和負載變換器的非理想Buck變換器進行小信號建模，推導出其單電壓PI控制閉環(huán)輸出輸入阻抗，并對可能影響輸出輸入阻抗的因素進行了分析。又對常作為負載變換器的三相PWM逆變器進行小信號建模，推導出其單電壓PI控制閉環(huán)輸入阻抗。分析了單電壓PI控制閉環(huán)Buck變換器和單電壓PI控制閉環(huán)三相PWM逆變器的輸入阻抗

3、在低頻段類似于恒功率負載的負阻抗特性。
　　其次，本文介紹了一種直流母線調節(jié)器，其能夠補償直流母線上的諧波和無功電流，并能穩(wěn)定由于直流分布式電源系統中電力電子變換器級聯阻抗不匹配造成的直流母線電壓的振蕩。通過直流母線調節(jié)器的主電路，分析了直流母線調節(jié)器的原理，并對其結構進行了分析，設計了直流母線調節(jié)器的主要元件參數和控制策略。并進行對流母線調節(jié)器的MATLAB仿真。
　　最后，針對雙閉環(huán)控制策略，搭建了直流母線調節(jié)器的實驗平

4、臺，其中，系統控制芯片采用ST公司的STM32F103ZE，通過硬件電路與ARM程序調試，對本文提出直流母線調節(jié)器的進行了實驗驗證。實驗結果表明直流母線調節(jié)器在由于二級級聯系統閉環(huán)輸入阻抗與閉環(huán)輸出阻抗不匹配，造成直流母線電壓振蕩的情況下，能夠穩(wěn)定直流母線電壓。同時當負載變換器，即單電壓PI控制閉環(huán)三相PWM逆變器，帶不平衡負載所造成的直流母線電壓的跌落和振蕩，直流母線調節(jié)器有很好的抑制作用。從而驗證了本文所提出的直流母線調節(jié)器的可行性