适应于直流新能源/储能接入的三电平Buck-Boost变换器建模及控制器设计

作     者：栾思平 苏适 杨洲 朱真 严格非 马伏军 Luan Siping;Su Shi;Yang Zhou;Zhu Zhen;Yan Gefei;Ma Fujun

作者机构：云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 云南电网有限责任公司大理供电局大理650217 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(S1977067) 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      码：56-65页

摘      要：为实现大功率直流新能源/储能系统的接入,以一种级联同相三电平Buck-Boost变换器为研究对象,该拓扑可在宽电压波动范围内可升、可降,能适应大功率、宽范围电压的直流新能源/储能的接入和变换。首先,对级联同相三电平Buck-Boost变换器的工作原理进行分析,基于储能充放电控制均存在Buck模态和Boost模态2种工作模式,分别推导级联三电平BuckBoost变换器的小信号平均模型,其次,考虑到中点电压平衡问题,分析占空比差值ΔD对系统的影响,并通过Bode图,得出ΔD只对Boost模式低频段时影响较大,而对Buck模式和Boost模式高频段影响不大。然后,根据系统的小信号模型,对控制器进行设计,对比了传统控制器与TypeⅢ控制器的差异,得出TypeⅢ控制器有更大的控制带宽及稳定性。最后,通过仿真验证2种控制器的效果及特性。

主 题 词：新能源/储能接入 三电平直流变换器 工作原理 小信号 控制器设计 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0252

馆 藏 号：203111141...