三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法与流程

文档序号:26948808发布日期:2021-10-16 00:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)设置功率解耦移相控制的必要条件,必要条件为2d4+d2=2d5+d3;d2是端口二的交流侧电压方波v
h2
的内移相比,d3是端口三的交流侧电压方波v
h3
的内移相比,d4是端口一、二间的外移相比,d5是端口一、三间的外移相比;(2)设置各移相比的精确度δd,取符合精度要求的各移相比数值;(3)通过约束函数筛选符合要求的各移相比数值;(4)计算各端口传输功率及电流有效值平方和;(5)采集实际传输功率,确定功率的允许误差δp,以允许误差δp为约束条件,筛选符合要求的各端口传输功率的数值、各移相比数值、电流有效值平方和数值;(6)找到最小电流有效值平方和及对应的移相比d2、d3、d4;(7)生成控制各端口开关管开断的pwm控制信号。2.如权利要求1所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(2)的具体过程如下:根据dsp控制器的周期计数器值设置移相比d的精确度δd,移相比d包括d2、d3、d4、d5,在移相比0≤d≤1,精确度δd的约束条件下,d2取符合条件的所有数值存入数组d2[l],d3取符合条件的所有数值存入数组d3[l],d4取符合条件的所有数值存入数组d4[l]。3.如权利要求2所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(3)的具体过程如下:设置约束函数筛选数组d2[l]、d3[l]、d4[l];约束函数为f
k
(d)≥0,其中通过约束函数f
k
(d)≥0筛选得到数组d2[m]、d3[m]、d4[m]。4.如权利要求1或2所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(4)的具体过程如下:根据各端口传输功率表达式及电流有效值平方和表达式计算得到端口二的传输功率p2*、端口三的传输功率p3*及电流有效值平方和σi
rms2
,将计算得到的一组端口二的传输功率数值存入数组p2*[m],将计算得到的一组端口三的传输功率数值存入数组p3*[m],将计算得到的电流有效值平方和数值存入数组σi
rms2
[m]。5.如权利要求4所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(4)中,各端口传输功率表达式及电流有效值平方和表达式为:
其中:中间变量其中:中间变量其中:中间变量v1是端口一的直流侧电压,v2是端口二的直流侧电压,v3是端口三的直流侧电压,三绕组高频变压器的变比为n1/n2/n3,n
12
=n1/n2、n
13
=n1/n3,v2'为端口二的直流侧电压折算到端口一的值,v3'为端口三的直流侧电压折算到端口一的值,v2'=n
12
v2、v3'=n
13
v3;l1为端口一的等效电感,l2为端口二的等效电感,l3为端口三的等效电感,l2'为端口二的等效电感折算到端口一的值,l3'为端口三的等效电感折算到端口一的值,l2'=n
122
l2、l3'=n
132
l3;为端口一的电流有效值;为端口二的电流有效值;为端口三的电流有效值;l
12
是端口一二的等效电感参数;l
13
是端口一三的等效电感参数;l
23
是端口二三的等效电感参数。6.如权利要求5所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(5)的具体过程如下:采集三有源桥变换器在给定工况下端口二的实际传输功率p
2n
及端口三的实际传输功率p
3n
,根据采样精度确定功率的允许误差δp,以允许误差δp为约束条件,剔除数组p2*[m]、p3*[m]内不符合要求的数值,得到允许误差范围δp内的数组p2*[i]、p3*[i],根据数组p2*[i]、p3*[i]和式(1),剔除掉数组d2[m]、d3[m]、d4[m]中不符合要求的数值,得到新的数组
d2[i]、d3[i]、d4[i];根据数组d2[i]、d3[i]、d4[i]及式(2)、(3)、(4)、(5),剔除掉数组σi
rms2
[m]中不符合要求的数值,得到新的数组σi
rms2
[i]。7.如权利要求6所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(6)的具体过程如下:针对数组σi
rms2
[i]中的数值寻优,得到三有源桥变换器在给定工况下的最小电流有效值平方和min(σi
rms2
),并且得到最小电流有效值平方和min(σi
rms2
)下对应的移相比d2、d3、d4。8.如权利要求7所述的三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,其特征在于:所述步骤(7)中,根据得到的最小电流有效值平方和min(σi
rms2
)和对应的移相比d2、d3、d4,生成控制各端口开关管开断的pwm控制信号。

技术总结
三有源桥变换器功率解耦移相控制及电流有效值优化方法,包括以下步骤:(1)设置功率解耦移相控制的必要条件2D4+D2=2D5+D3;(2)设置各移相比精确度ΔD,取符合精度要求的各移相比数值;(3)通过约束函数筛选符合要求的各移相比数值;(4)计算各端口传输功率及电流有效值平方和;(5)采集实际传输功率,筛选符合允许误差ΔP的各端口传输功率的数值、各移相比数值、电流有效值平方和数值;(6)找到最小电流有效值平方和及对应的移相比D2、D3、D4;(7)生成控制各端口开关管开断的PWM控制信号。本发明提升了变换器的控制自由度,保证各端口传输功率范围;实现了最小电流有效值控制,提升了变换器运行效率。器运行效率。器运行效率。


技术研发人员:肖凡 涂春鸣 罗莹超 陈堃 刘贝 郭祺 胡兴洋
受保护的技术使用者:国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日:2021.06.11
技术公布日:2021/10/15
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