电工技术学报  2021, Vol. 36 Issue (18): 3946-3956    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200063
电力电子 |
一种用于优化LC-DAB级联系统稳定性的虚拟阻抗控制技术
周兵凯, 杨晓峰, 李继成, 农仁飚, 郑琼林
北京交通大学电气工程学院 北京 100044
Virtual Impedance Control Technology for Stability Optimization of LC-DAB Cascaded System
Zhou Bingkai, Yang Xiaofeng, Li Jicheng, Nong Renbiao, Zheng Trillion Q
School of Electrical Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China
全文: PDF (2256 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 将LC滤波器级联在双有源桥(DAB)变换器输入端,可改善输入电流质量,但DAB变换器和LC滤波器之间的相互作用易导致LC-DAB级联系统出现振荡现象。该文首先建立DAB变换器的状态空间平均化小信号数学模型,推导LC-DAB变换器的输入和输出阻抗模型以用于预测级联系统稳定性。基于此,采用有源阻尼的优化思路,分别提出基于LC-DAB变换器一次侧电容电压的并联虚拟阻抗和一次电流的串联虚拟阻抗控制策略,从而使得级联系统在全功率范围内均能稳定运行。实验结果证明,该阻抗模型及所提控制策略的有效性及正确性。
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作者相关文章
周兵凯
杨晓峰
李继成
农仁飚
郑琼林
关键词 双有源桥变换器LC滤波阻抗模型并联虚拟阻抗串联虚拟阻抗    
Abstract:Cascading LC filter at the input of the dual-active-bridge (DAB) converter can improve the input current quality. However, the interaction between the DAB converter and LC filter easily leads to the oscillation phenomenon of the LC-DAB cascaded system. Therefore, the state space averaging small signal mathematical model of the DAB converter is firstly established, and the input and output impedance models of the LC-DAB converter are derived for predicting the stability of the cascaded system. Then, a parallel virtual impedance control strategy based on the primary side capacitor voltage of the LC-DAB converter and a series virtual impedance control of the primary side current are proposed respectively. Thus, the cascaded system can operate stably in the full power range. The experimental results verify the validity and correctness of the impedance model and control strategy.
Key wordsDual-active-bridge converter    LC filter    impedance model    parallel virtual impedance    series virtual impedance   
收稿日期: 2020-01-13     
PACS: TM46  
基金资助:国家重点研发计划资助项目(2016YFE0131700)
通讯作者: 杨晓峰 男,1980年生,副教授,博士生导师,研究方向为多电平变换器技术、柔性直流输电技术、电力电子技术在轨道交通中的应用。E-mail: xfyang@bjtu.edu.cn   
作者简介: 周兵凯 男,1995年生,硕士研究生,研究方向为双有源桥DC-DC变换器控制技术与应用。E-mail: 18121554@bjtu.edu.cn
引用本文:   
周兵凯, 杨晓峰, 李继成, 农仁飚, 郑琼林. 一种用于优化LC-DAB级联系统稳定性的虚拟阻抗控制技术[J]. 电工技术学报, 2021, 36(18): 3946-3956. Zhou Bingkai, Yang Xiaofeng, Li Jicheng, Nong Renbiao, Zheng Trillion Q. Virtual Impedance Control Technology for Stability Optimization of LC-DAB Cascaded System. Transactions of China Electrotechnical Society, 2021, 36(18): 3946-3956.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200063          https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2021/V36/I18/3946