直流并网运行的混合微网双向变换器电流纹波有源抑制方法_2

文档序号:8474704阅读:来源:国知局
,无纹波抑制电路的混合微网并联双向变 换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流波形、纹波电 流波形。
[0030] 图5(c)为直流并网参考电流为10安培时,无纹波抑制电路的混合微网并联双向 变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流波形、纹波 电流波形。
[0031] 图6 (a)为直流并网参考电流为0安培时,采用电池储能纹波抑制电路的混合微网 并联双向变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流 波形、纹波电流波形。
[0032] 图6 (b)为直流并网参考电流为5安培时,采用电池储能纹波抑制电路的混合微网 并联双向变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流 波形、纹波电流波形。
[0033] 图6 (c)为直流并网参考电流为10安培时,采用电池储能纹波抑制电路的混合微 网并联双向变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电 流波形、纹波电流波形。
[0034] 图7(a)为直流并网参考电流为0安培时,采用本发明纹波抑制电路的混合微网并 联双向变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流波 形、纹波电流波形。
[0035] 图7(b)为直流并网参考电流为5安培时,采用本发明纹波抑制电路的混合微网并 联双向变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流波 形、纹波电流波形。
[0036] 图7(c)为直流并网参考电流为10安培时,采用本发明纹波抑制电路的混合微网 并联双向变换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流 波形、纹波电流波形。
[0037] 图8为直流并网参考电流为10安培时,无纹波抑制电路的混合微网并联双向变换 器交流侧三相电压、第一台交流侧三相电流、第二台交流侧三相电流。
[0038] 图9为直流并网参考电流为10安培时,采用电池储能纹波抑制电路的混合微网并 联双向变换器交流侧三相电压、第一台交流侧三相电流、第二台交流侧三相电流。
[0039] 图10直流并网参考电流为10安培时,采用本发明纹波抑制电路的混合微网并联 双向变换器交流侧三相电压、第一台交流侧三相电流、第二台交流侧三相电流。
[0040] 图11为采用本发明方法的混合微网系统中第i台并联双向变换器纹波抑制控制 电路图。
【具体实施方式】:
[0041] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0042] 纹波电流有源抑制电路包括一个单相桥臂,桥臂包括两个串联的IGBT管,桥臂并 联在每台双向变换器直流端,桥臂的中点一侧与LC电路相连;混合微网的双向变换器并联 连接,每台均为一种LCL滤波的两电平变换器,包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串 联的IGBT管,各相桥臂的中点一侧经滤波器与交流电压源连接;在并联的各桥臂输入端并 联有一个电容;在N台双向变换器直流端通过线路阻抗接入直流电网;各个IGBT管均由控 制电路驱动。
[0043] LCL滤波电路,增加阻尼电阻0. 1欧姆,以抑制LCL滤波器固有的谐振问题。
[0044] 控制电路包括保护电路、驱动电路、采样调理电路,采样调理电路连接DSP模块, DSP模块与保护电路双向通信,DSP模块连接驱动电路,驱动电路输出PWM信号驱动桥臂中 IGBT管的开通与关断。
[0045] 采样调理电路采集输入电压源的直流电压、直流电流、滤波器输出的三相电压值 大小。
[0046] 基于上述纹波电流有源抑制电路的控制方法,具体为:
[0047] 对于并联在每台双向变换器直流侧的纹波电流有源抑制电路,采用电流单闭环控 制结构,以补偿纹波电流。首先检测并联端口电压,乘以纹波电流值,得出纹波功率,再将纹 波功率取反,得到负纹波功率,除以LC电路电容电压值,得出等效的纹波电流值,作为LC电 路的电感电流参考值,同LC电路的电感电流相比较,通过PI控制器输出与三角波比较,控 制电路开关管动作,完成纹波电流抑制。
[0048] 图1为混合微网并联双向变换器系统结构图,双向变换器主电路为两电平DC/AC 变换器,直流侧电容连接各项桥臂的两个IGBT管的一端,滤波器为LCL滤波器。直流侧与 直流大电网相并联,交流输出端与模拟交流微源相连。相同拓扑结构的N台双向变换器的 直流侧并联在一起,滤波器交流输出端并联在一起。N台双向变换器可同时向直流大电网提 供功率。
[0049] 信号调理电路将霍尔传感器测得的相关信号进行调理,得到采样电路可以接收的 模拟信号。AD转换器的采样与转换由DSP进行控制,将调理好的模拟信号转换为数字量。 数字信号的处理以及SPWM控制、PWM产生均由DSP实现,最终生成的PWM信号送给驱动电 路去控制IGBT管的开通与关断。
[0050] 图2为采用电池储能纹波抑制电路的混合微网并联双向变换器系统结构图。双向 变换器并联结构与图1相同,其中每台双向变换器的直流侧均并联有一个独立的纹波有源 抑制电路,包括一个单相桥臂,桥臂包括两个串联的IGBT管,桥臂先与稳压电容并联,再并 联到每台双向变换器直流端,桥臂的中点一侧与电感相连,再并联到电池储能设备两端。
[0051] 图3为本发明纹波抑制电路的混合微网并联双向变换器系统结构图。双向变换器 并联结构与图1相同,其中每台双向变换器的直流侧均并联有一个独立的纹波有源抑制电 路,包括一个单相桥臂,桥臂包括两个串联的IGBT管,桥臂并联在每台双向变换器直流端, 桥臂的中点一侧与LC电路相连。相比于采用电池储能纹波抑制电路,本发明方法使用一个 小电容替换电池储能设备,在该电路与双向变换器并联端不增设稳压滤波电容。
[0052] 图4为本发明纹波抑制电路的控制框图,采用电流单闭环控制结构。对于第i台 双向变换器的纹波抑制电路,首先检测并联端口电压U rani i,乘以纹波电流值得出纹 波功率,再将纹波功率取反,得到负纹波功率,除以LC电路电容电压值Ue i,得出等效的纹 波电流值,作为LC电路的电感电流参考值,同LC电路的电感电流Iu相比较,通过PI控制 器输出与三角波U ta」比较,控制电路开关管动作,完成纹波功率电流补偿。
[0053] 不失一般性,同时考虑双向变换器并联最小系统,以下波形均为考虑两台相同配 置双向变换器并联运行所得。开关频率,及闭环控制器参数均一致,混合微网直流初始参考 电压及直流电网电压均为700伏,并网线阻1欧姆。
[0054] 图5 (a)为直流并网参考电流为0安培时,无纹波抑制电路的混合微网并联双向变 换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流波形、纹波电 流波形。此时并网电压经过0. 05秒调整稳定在700伏,并网总电流经过0. 05秒调整稳定 在〇安培,每台双向变换器输出电流发生明显畸变,在〇安培上下波动,纹波电流幅值在〇. 1 到〇. 2安培之间。说明混合微网双向变换器并联系统在空载时存在纹波功率损耗。
[0055] 图5 (b)为直流并网参考电流为5安培时,无纹波抑制电路的混合微网并联双向变 换器直流并网电压波形、直流并网总电流波形、每台双向变换器直流输出电流波形、纹波电 流波形。此时并网电压稳定在705伏,总电流稳定在5安培,每台双向变换器输出电流畸变 变大,在2. 5安培上下波动,纹波电流幅值在0. 3到0. 45安
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1