具备低电压穿越能力的自均压型混合直流变换器研究

文档摘要：输入串联输出并联型(input-seriesoutput-parallel,ISOP)直流变换器广泛应用于能源互联网中的直流电网场景,其关键问题在于解决系统模块间输入电压不均衡.为此,结合谐振型和移相型双有源桥(dualactivebridge,DAB)变换器,提出一种具备自适应均压能力的混合型模块化ISOP型直流变换器,系统同时具备谐振型DAB的高效率和移相型DAB的灵活控制能力.通过在DAB源端的滞后桥臂中点增设无源的LC谐振支路,该谐振支路与相邻子模块的2个半桥模块共同构成非隔离型双有源半桥,以此来实现系统输入电压的自适应均衡.此外,提出一种低电压穿越(lowvoltageride-through,LVRT)方法,在DAB前端连接电压调整模块,模块内部的高频变压器的副边串联电感,当系统输入输出侧发生电压跌落时具备故障穿越的能力,提高系统的暂态可控性.最后,在MATLAB/SIMULINK环境下搭建模型进行验证,可以证明系统的自适应均压性能及故障穿越方法的有效性.

Abstract：Input-series-output-parallel(ISOP)DCconvertersarewidelyusedinDCgridscenariosforenergyinterconnection.Thekeychallengeliesinaddressingtheinputvoltageimbalanceamongsystemmodules.Toaddressthisissue,ahybridmodularISOPDCconverterwithadaptivevoltagebalancingcapabilityisproposed,combiningresonant-typedualactivebridge(SR-DAB)convertersandphase-shiftingdualactivebridge(PS-DAB)converters.ThissystemcombinesthehighefficiencyofSR-DABandtheflexiblecontrolcapabilitiesofPS-DAB.ByaddingapassiveLCresonantbranchatthemidpointofthelaggingarmofDAB,thisresonantbranchandthetwohalf-bridgemodulesofadjacentsub-modulestogetherformanon-isolateddualactivehalf-bridge,therebyachievingadaptivevoltagebalancingforthesysteminput.Additionally,alowvoltageride-through(LVRT)methodispresented,whichinvolvesconnectingavoltageadjustmentmoduletothefrontendofDAB.Thesecondarysideofthehigh-frequencytransformerinsideVAMisconnectedinserieswithaninductor,providingfaultride-throughcapabilityduringvoltagedipsontheinputandoutputsidesofthesystem,therebyimprovingthetransientcontrollabilityofthesystem.Finally,amodelisbuiltandvalidatedintheMATLAB/SIMULINKenvironment,demonstratingtheeffectivenessoftheadaptivevoltagebalancingperformanceandfaultride-throughmethod.

作者：张伟   滕婕   罗世刚   李秀慧   白永利   谭庄熙 Author：ZHANGWei   TENGJie   LUOShigang   LIXiuhui   BAIYongli   TANZhuangxi
作者单位：国网甘肃省电力公司经济技术研究院,甘肃兰州730030国网甘肃省电力公司,甘肃兰州730030湖南科技大学信息与电气工程学院,湖南湘潭411100
刊名：电力科学与技术学报 ISTICPKU
Journal：JournalofElectricPowerScienceandTechnology
年，卷(期)：2024, 39(2)
分类号：TM46
关键词：输入串联输出并联型变换器  双有源桥  电压跌落  自适应均压  低压穿越  
Keywords：input-seriesoutput-parallelconverter  dualactivebridge  voltagedrop  adaptivevoltagesharing  lowvoltageride-through  
机标分类号：TM72TM315TM614
在线出版日期：2024年7月2日
基金项目：国网总部科技项目，湖南省自然科学基金项目具备低电压穿越能力的自均压型混合直流变换器研究[
期刊论文]  电力科学与技术学报--2024, 39(2)张伟  滕婕  罗世刚  李秀慧  白永利  谭庄熙输入串联输出并联型(input-seriesoutput-parallel,ISOP)直流变换器广泛应用于能源互联网中的直流电网场景,其关键问题在于解决系统模块间输入电压不均衡.为此,结合谐振型和移相型双有源桥(dualactivebridge,DAB)变换...参考文献和引证文献
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2024-10-4 01:16 上传 具备低电压穿越能力的自均压型混合直流变换器研究.pdf

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