应用于储能系统的双向DC_DC变换器研究_王冕

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1、2013年8月电工技术学报Vol.28No.8第28卷第8期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYAug.2013应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究111,21王冕田野李铁民陈国柱（1.浙江大学电气工程学院杭州3100272.金日成综合大学自动化系平壤999093）摘要分布式能源的开发和应用日益广泛。本文采用了直流侧含有储能单元的交直流分布式电源(DG)统一模型，针对分布式电源大多具有间歇性、易波动的特点，利用直流侧储能单元平抑能量波动，以提高供电的稳定性和供电质量。储能单元通过两相交

2、错并联Buck-Boost型双向DC/DC变换器接入直流母线，针对传统两相并联DC/DC电路易出现的电感电流纹波较大、两相间电流不均衡问题，提出了一种新的移相均流控制策略。最后搭建了5kW实验样机，通过实验验证了理论的正确性。关键词：分布式电源储能单元双向DC-DC变换器两相交错并联移相均流控制中图分类号：TM46；TM61StudyofBidirectionalDC-DCConvertersAppliedtoEnergyStorageSystem111,21WangMianTianYeLiTieminChenGuozhu（1.Zhej

3、iangUniversityHangzhou310027China2.KinIl-SungUniversityPyngyang999093DPRK）AbstractDistributedenergyhasbeenwidelydevelopedandapplied.Distributedgenerations(DGs)aremostlyunstableelectricsources,soaunifiedmodelinwhichenergystoragesystemsareconnectedtotheDCbusisproposedinthi

4、spaper.EnergystorageunitcanstabilizeenergyfluctuationofDGsandimprovepowerqualities.ItisconnectedtoDCbusthroughinterleavedbidirectionalDC/DCconverter.IntraditionaloccasionstheinductorrippleofbidirectionalDC/DCconverterstendtobehighandtheinductorcurrentofdifferentphaseareu

5、suallyunbalanced.Thispaperproposesanovelphase-shiftedcurrentsharingcontrolstrategytosolvetheseproblems.Experimentalresultsareconductedtovalidatetheeffectivenessoftheproposedstrategy.Keywords：Distributedgeneration,energystorageunit,bidirectionalDC/DCconverter,interleaved,

6、phase-shiftedcurrentsharingcontrol布式发电（DG）系统的广泛应用可以大大缓解输配1引言电系统的运行压力，也是未来智能电网建设的重要传统电网主要由大型发电厂、输电线路以及配组成部分。电系统形成，随着电网规模的不断扩大，输电系统目前的DG系统形式多种多样，典型的有太阳正运行在接近其稳定极限和热极限的水平上。与此能发电、风力发电、微型燃气轮机发电和燃料电池[4,5]同时，面对越来越庞大的敏感负载，配电系统供电发电等，其接入装置也有不同的形式。但总的来[1-3]可靠性和供电质量问题日益受到用户的关注。分看，分

7、布式电源的形式可以分为直流电源和交流电源两大类，对于采用电力电子装置柔性并网的任何一种分布式电源，并网逆变器都是必须的，因此可国家自然科学基金（51177147）和浙江省重点科技创新团队（2010R50021）资助项目。以建立分布式发电系统的统一模型，如图1所示。收稿日期2012-05-24改稿日期2012-11-02这一模型基于单DC母线结构，将各种DC和AC第28卷第8期王冕等应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究67源统一连接到DC母线上，然后再通过并网逆变器两侧直流电容和并网逆变器直流母线电容，在逆变并网，并且DC母线还通过双

8、向DC-DC变换器与储器和双向DC-DC变换器的直流侧分别并联电容有能单元相连。在此模型中，并网单元、储能单元和利于对纹波的吸收和提高直流侧电压稳定性；逆变DG源（至少一个）是构成系统的基本单元，负载器采用