[發明專利]一種單相多模塊級聯固態變壓器均壓均功率控制方法

有效

• 申請號: 201310238130.4
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103490638A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 石健將;榮強;吳劍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/797;H02M3/335
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種單相多模塊級聯固態變壓器（Solid-State?Transformer）均壓均功率控制方法，單相多模塊級聯固態變壓器的功率主電路部分由三級組成：輸入級為高頻有源AC/DC整流器，中間級為雙主動橋（Dual?Active?Bridge）高頻隔離型DC/DC變換器，輸出級為高頻DC/AC逆變器；輸入級交流側采用多模塊串聯，輸入級各個模塊的高壓直流輸出端接對應中間級各模塊輸入端，中間級各模塊輸出端并聯輸出400伏直流，輸出級高頻逆變器把400伏直流變換成輸出220伏/50赫茲交流電；其特征在于，它包括以下步驟：

(1)?輸入級采用dq變換控制方式，中間級DAB的輸出直流電壓作為電壓環的反饋，該步驟包括以下子步驟：

(1.1)?對中間級DAB的并聯輸出直流電壓進行采樣，采樣值與給定值進行比較，它們的誤差經過電壓環PI作為d軸電流環的基準；

(1.2)?輸入電流采樣值經過dq變換得到d軸，q軸兩個分量，其中dq變換所用相位基準由輸入電壓采樣值經PLL鎖相環獲得，則d軸分量反應有功電流分量，q軸分量反應無功電流分量；

(1.3)?d軸以上述電壓環PI的輸出作為基準，誤差送入d軸電流PI；q軸以0作為基準，誤差送入q軸電流PI，然后對兩軸PI輸出值進行解耦和反dq變換，得到調制波；

(1.4)?3個整流橋模塊共用同一調制波，三角載波依次相移120°，載波與三角波比較得到各模塊的驅動信號；

?(2)?中間級各模塊控制方式相同，采用電壓前饋后饋控制方法，實現了中間級輸入輸出電壓的比例跟隨關系，即????????????????????????????????????????????????，該步驟包括以下子步驟：

(2.1)?對中間級輸入和輸出電壓進行采樣，將輸入電壓采樣信號與輸出電壓采樣信號進行比較，誤差經過電壓環PI，電壓環PI的輸出作為電流內環的基準；

(2.2)?對輸入電流進行采樣，將電流采樣值與電流環基準值比較，誤差經過電流環PI，然后與三角載波進行比較，產生開關管驅動信號；

如果電流環PI輸出值為正，則功率正向流動，反之功率反向流動；

(3)?輸出級采用SPWM控制方法，SPWM控制方法以正弦波作為調制波，與三角載波比較產生開關管驅動信號,這樣保證輸出電壓為正弦波。