三端口隔离双向DC-DC变换器模型预测控制技术

发布时间：2024-03-05 00:50

　　为提高直流微电网中三端口隔离双向DC-DC变换器的动态性能,针对三有源桥(TAB)DC-DC变换器,该文提出一种模型预测控制(MPC)策略。考虑TAB变换器各端口的控制目标,基于移相控制和平均值模型建立TAB变换器离散化预测模型,通过MPC问题最优求解设计预测控制器,以实现端口间的解耦控制效果。进一步分析系统参数偏差对MPC策略控制效果的影响,设计抑制稳态误差的TAB变换器MPC控制方案。基于TMS320F28335+FPGA_XC6SLX16的双处理器控制内核搭建TAB样机,实验结果验证了该文所提方法的有效性,且具有更快的动态特性及端口功率解耦运行能力。

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【部分图文】：

图1采用三端口DC-DC变换器的直流微电网结构Fig.1DCmicro-gridstructureusingthree-port

。近年来，中国、欧盟、美国和日本等国家和地区均开展了直流微电网相关的研究及示范工程建设。直流微电网中的风、光等分布式电源、储能装置以及电动汽车、LED照明等直流负荷往往具有不同的端口特性与电压等级，需要采用很多独立的DC-DC变换器和DC-AC变换器将其连接到直流母线上，电力变换....

图2TAB变换器拓扑Fig.2TopologyofTABconverter

第35卷第16期年珩等三端口隔离双向DC-DC变换器模型预测控制技术3479源大规模接入配电网的有效方案[1-4]。相比交流微电网，直流微电网无需考虑系统内无功功率，无需对电压相位、频率进行跟踪，供电架构简单，并且能更加可靠地接纳分布式可再生能源、储能设备及各类直流负荷[5-8]....

图4TAB变换器的平均值模型等效电路Fig.4AveragemodelequivalentcircuitofTABconverter

第35卷第16期年珩等三端口隔离双向DC-DC变换器模型预测控制技术3481图4所示的平均值模型等效电路。其中，Iin、Io2、Io3分别为iin、io2、io3的开关周期平均值；忽略直流母线电压波动，即Iin=Idc1，因此可省略稳压电容C1；Idc1、Idc2、Idc3的具体....

图5移相占空比与标幺化电流的关系及移相占空比（b）移相占空比可调区域

（12）式中，Ibase为电流基值；Idc2、Idc3反映要达到控制目标最优、k1时刻的目标电流值，对其进行标幺化处理，得到标幺化电流*dc2I、*dc3I。根据对偶关系，式（11）可以进一步简化为****1212dc2dc3dc2dc3****1313dc2dc3dc3dc2,....

本文编号：3919425