[發(fā)明專利]基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環(huán)PFC控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211550411.9
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115833562A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭城市;李健;張勝利;陳壘;苗堃;賈鵬舉;李大偉;王毛;南鈺;賀遠
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司濟源供電公司;國網(wǎng)河南省電力公司南陽供電公司;國網(wǎng)河南省電力公司開封供電公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/00;H02M1/088;H02J5/00;H02M5/293;H02M7/797
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 董宇濤

本發(fā)明屬于交直流微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環(huán)PFC控制方法；圖騰柱雙向AC/DC變換器由直流側(cè)全橋電路和交流側(cè)電路組成，交流側(cè)電路是由S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆六個同型號MOSFET組成的全橋電路；直流側(cè)全橋由S₇、S₈、S₉、S₁₀四個同型號MOSFET開關(guān)管組成；本發(fā)明圖騰柱雙向AC/DC變換器由直流側(cè)全橋電路和交流側(cè)電路組成，基于開環(huán)PFC的方法，實現(xiàn)單級功率傳輸和開環(huán)功率因數(shù)校正，降低了系統(tǒng)損耗，同時通過引入Smith預(yù)測器方法進行控制提高響應(yīng)速度，解決傳統(tǒng)交直流微網(wǎng)AC/DC變換器兩級式拓撲傳輸效率低、不能實現(xiàn)開環(huán)功率因數(shù)校正、當(dāng)負載突變時，動態(tài)響應(yīng)較慢的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交直流微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環(huán)PFC控制方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，為應(yīng)對氣候變化和資源緊缺問題，越來越多的國家和政府將“碳中和”提升至國家戰(zhàn)略高度，提出了無碳未來的愿景。電力能源作為全球能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，在其中扮演著舉足輕重的一環(huán)。近年來，以風(fēng)能、光伏為代表的可再生能源作為一系列清潔能源，已受到世界范圍內(nèi)的普遍重視。隨著新能源發(fā)電理論的日趨完善和相關(guān)技術(shù)的日趨成熟，以新能源為主的高效、靈活的新型電力技術(shù)得到迅速發(fā)展。交直流混合微電網(wǎng)作為一種新興的需求側(cè)供用電形式，能更加高效地接納本地交直流型新能源發(fā)電系統(tǒng)和儲能單元，為本地負荷提供高可靠性供電，已成為未來智能配電網(wǎng)的重要組成部分。在交直流微電網(wǎng)中，交直流微網(wǎng)互聯(lián)變換器在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著能源在直流配網(wǎng)和交流電網(wǎng)系統(tǒng)間傳輸?shù)年P(guān)鍵作用，成為目前研究的熱點。目前被廣泛研究的交流-直流變換器拓撲結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)良好輸出波形高功率因數(shù)校正(powerfactor correction，PFC)。為實現(xiàn)并網(wǎng)單相交流-直流變換器單位功率因數(shù)校正的，傳統(tǒng)的解決方案是兩級功率變換器拓撲，其中前級是具有PFC的雙有源橋，以實現(xiàn)電流隔離和寬輸入電壓范圍；后級是整流級，以提供穩(wěn)定的直流側(cè)輸出電壓。與單級交直流變換器相比，兩級變換方案存在三個缺點：不能實現(xiàn)開環(huán)功率因數(shù)校正；當(dāng)負載突變時，動態(tài)響應(yīng)較慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環(huán)PFC控制方法，解決傳統(tǒng)交直流微網(wǎng)AC/DC變換器兩級式拓撲傳輸效率低、不能實現(xiàn)開環(huán)功率因數(shù)校正、當(dāng)負載突變時，動態(tài)響應(yīng)較慢的技術(shù)問題。