微电网磁耦合双向直流变换器控制策略.pdf

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1、第50卷第8期电力电子技术V01．50．No．82016年8月PowerElectronicsAugust2016微电网磁耦合双向直流变换器控制策略王磊，郭瑞，荣德生，陈淑涵(1．辽宁工程技术大学，电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105；2．浙江大学，工业控制技术国家重点实验室，浙江杭州310000)摘要：首先对多相交错并联磁耦合双向Boost．Buck变换器进行耦合电感的优化设计研究，推导出耦合电感通用设计准则，然后以两相Boost．Buck变换器Boost工作模态为例，采用小信号建模方式推演出状态变量到控制变量的传递

2、函数，根据两相交错并联磁耦合Boost变换器的开环特性，设计出相应的补偿网络，提出基于改进电流内环控制策略的优化多项式控制理论．并设计出优化多项式控制器对系统参数加以优化整定，最后通过仿真和实验，证明所提控制策略较之传统控制方式提高了系统的稳态性能和动态特性，同时采用磁耦合电感设计有效改善输出相电流纹波峰值．提高了变换器转换效率。关键词：微电网；变换器；优化多项式中图分类号：V242．3文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)08—0001—04ControlStrategyofMagneticCoupledB

3、i-directionalDCConverterforMicrogridWANGLei，GU0Rui，R0NGDe—sheng，CHENShu．han(1．LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：Thecoupledinductoroptimizationstudyofmuhiphaseinterleavedmagneticcoupledbi—directionalBoost-Buckconverterisdesignedandtheuniversal

4、designprincipleofcoupledinductorisdeduced．Atfirst，theBoostmodeoftwo-phaseBoost-Buckconverterissetasanexample，thetransferfunctionisdeducedfromstatevariablestocontrolvariablesbyusingsmallsignalmodeling．Thenaccordingtoopen—loopcharacteristicoftwo-phaseinterleavedmagne

5、ticcoupledBoostconve~er，thecompensationnetworkisdesigned，theoptimizationpolynomialcontroltheoryofimprovedcurrentinner-loopisproposedandtheoptimizationpolynomialsytemparameterstooptimizethecontroltuningisde—signed．Finally，thesimulationandexperimentshowthatthestatica

6、nddynamiccharacteristicsoftheproposedstrategyareimprovedwhichcomparedwithtraditionalstrategy．Whilethemagneticcoupledinductorisusedtoreducetheout—putphasecurrentrippleandtheconversioneficiencyoftheconve~erisimproved．Keywords：microgrid；converter；optimizationpolynomia

7、lFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51177067，50607007)1引言以微电网系统非隔离多相交错并联磁耦合双向Boost．Buck变换器为研究对象。对该变换器进行非隔离型双向Boost．Buck变换器转换效率耦合电感磁耦合研究，分析其等效稳态、暂态电感，高、功率密度高。被广泛用于微电网及其储能系统。推导出多相交错并联磁耦合双向Boost．Buck变换文献【1—2】将交错并联磁耦合技术应用到双向Boost器耦合

8、电感通用设计准则。以两通道交错并联磁耦—Buck变换器。降低总输入输出电流纹波、开关电合Boost．Buck变换器的Boost工作模式为例分析其流应力，提高总输出功率。而磁耦合将各相主功率电工作原理及模态，研究其Boost模式下小信号建模。感耦合化，解决了多相交错并联设计导致磁性器件推演出