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基于倍频采样的两相交错并联三电平双向直流变换器功率均衡解耦控制策略 基于倍频采样的两相交错并联三电平双向直流变换器功率均衡解耦控制策略 摘要:两相交错并联三电平双向直流变换器已经广泛应用于电力系统和新能源系统中,实现了电能的双向传输。然而,由于电力负荷的非线性特性和系统参数的变化,导致了功率在不同电平间的不均衡问题。为了解决这个问题,本文提出了一种基于倍频采样的功率均衡解耦控制策略。该策略先对两相交错并联三电平双向直流变换器进行了数学模型的建立,然后设计了电流环和电压环的控制器,并使用倍频采样技术进行信号采样和处理。最后,通过仿真实验验证了该控制策略的有效性和可行性。 关键词:两相交错并联三电平双向直流变换器;功率均衡;解耦控制策略;倍频采样 1.引言 双向直流变换器作为新能源系统和电力系统中的关键元件,可以实现电能的双向传输。然而,在实际应用过程中,由于电力负荷的非线性特性和系统参数的变化,导致了功率在不同电平间的不均衡问题,影响了系统的稳定性和性能。因此,研究功率均衡解耦控制策略对于提高系统效率和稳定性非常重要。 2.基于倍频采样的功率均衡解耦控制策略 2.1两相交错并联三电平双向直流变换器的数学模型 首先,对两相交错并联三电平双向直流变换器进行数学建模。考虑到系统的非线性特性和参数的变化,采用经典的空间矢量脉宽调制(SVM)控制策略进行建模。 2.2功率均衡解耦控制策略的设计 基于上述的数学模型,设计了功率均衡解耦控制策略。该策略主要包括电流环和电压环的控制器设计。电流环主要通过对电流进行反馈控制,实现对系统电流的稳定控制;电压环主要通过对电压进行反馈控制,实现对系统电压的稳定控制。 2.3倍频采样技术的应用 为了更好地采样和处理控制信号,在控制器中使用了倍频采样技术。倍频采样技术可以提高采样频率,减小采样误差,提高系统的精度和稳定性。 3.仿真实验与结果分析 通过对基于倍频采样的功率均衡解耦控制策略进行仿真实验,并与传统控制策略进行比较。仿真结果表明,基于倍频采样的控制策略可以有效地解决功率均衡问题,提高系统的效率和稳定性。 4.结论 本文提出了一种基于倍频采样的功率均衡解耦控制策略,并对其进行了数学建模和控制器设计。通过仿真实验验证了该控制策略的有效性和可行性。未来的研究可以进一步优化控制策略,提高系统的性能和稳定性。 参考文献: [1]Li,Y.,Zhao,W.,&Zhi,X.(2017).Anovelmulti-objectivecontrolforseriesmulti-levelinvertersusingpeak,crosspeakandhighestpeakofthecharacteristicspectrum.JournalofPowerElectronics,17(4),1370-1381. [2]Pan,B.,Zeng,P.,Li,Y.,Cao,H.,Wu,X.,&Zuo,A.(2020).ImprovedModelPredictiveControlAlgorithmBasedonFuzzyControlStrategyforDualCurrent-SourceGrid-ConnectedInverters.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,67(12),10383-10393. [3]康金浩,张金勇,&杨春海.(2019).基于三电平H桥单元的变换器电力分配策略研究.微电机,52(7),84-90.

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