DOC《自适应下垂控制的三电平DC/DC变换器并联均流方法研究*》

自适应下垂控制的三电平DC/DC变换器并联均流方法研究* 李瑞生,郭宝甫,张鹏,王卫星,徐军 (许继集团有限公司,河南 许昌 461000) 摘要:分析传统下垂控制的三电平DC/DC变换器多模块并联均流电压偏差较大,且各并联模块功率不均分的原因,提出了一种自适应下垂控制的三电平DC/DC变换器多模块并联均流控制方法.

通过实时采集各并联变换器的电压和电流,建立变换器下垂系数与负荷功率之间的数学模型,自适应调整下垂系数使直流母线电压跟随给定值.构建直流微电网仿真模型,在相同工况下利用MATLAB/Simulink软件平台,仿真分析传统下垂控制和自适应下垂控制对三电平DC/DC变换器多模块并联直流母线电压降落和功率分配进行对比分析,验证了自适应下垂控制对三电平DC/DC变换器多模块并联的可行性,实现了不同额定功率的三电平DC/DC变换器间的 功率均分 ,同时极大地改善了由于线路阻抗导致的电压降,提高了直流母线的电能质量. 关键词:自适应下垂控制;

三电平DC/DC;

多模块并联;

功率均分 中图分类号:TM93 文献标识码:B 文章编号:1001-1390(2019)13-0000-00 Study on adaptive droop control of parallel current sharing method for three-level DC/DC converter Li Ruisheng, Guo Baofu, Zhang Peng, Wang Weixing, Xu Jun XJ Group Corporation, Xuchang 461000, Henan, China Abstract: Based on the analysis of the reasons the voltage deviation of the conventional three-level DC/DC multi-module parallel current sharing method is large and the power of each parallel module is not power sharing, adaptive droop of parallel current sharing method for three-level DC/DC is proposed. By collecting the voltage and current of each parallel converter in real time, the mathematical model between the droop coefficient of the converter and the load power is established, and the droop coefficient is adjusted to make the DC bus voltage follow the given value. under the same conditions using MATLAB/Simulink software platform, the simulation analysis of traditional drooping droop control and adaptive control method of three-level DC/DC module in parallel DC bus voltage drop and power allocation were analyzed,,

greatly the voltage drop caused by the line impedance, enhances the power quality of DC bus. Keywords:adaptive droop control, three-level DC/DC, multiple module parallel, power sharing

0 引言 *基金项目:国家电网有限公司总部科技项目资助 (SGHADK00PJJS1700210) *基金项目:国家自然科学基金资助项目(571729264);

江苏省自然科学基金资助项目(sk20197054);

广东省科技厅科技项目(2014bf700480) 三电平DC/DC变换器具备谐波含量低,滤波器体积小,开关管电压应力低等优点,在新能源发电领域得到广泛应用.三电平DC/DC变换器并联运行,不仅使系统具备三电平DC/DC的固有特性,而且在不改变开关管应力的情况下提高系统容量,实现冗余控制. 然而,三电平DC/DC变换器多模块并联运行时,由于各模块电路参数的不均等性、负荷需求的多变性等因素,可能导致各并联设备输出电流不均的现象,这将造成各变换器输出功率不均衡,无法发挥其最大性能,降低设备的利用率,无法保证设备的安全稳定运行.目前,国内外学者针对直流微电网提出了多种实现并联变换器之间的功率分配方法,文献[1]分析了变换器并联控制方法,主从控制法:设定一个主模块和若干个从模块,主模块为电压电流双环控制,控制输出电压,从模块为电流单环控制,控制其输出电流;