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专利号: 2023101467941
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,包括:S1:在控制周期开始时实时获取单相电力电子变换系统的运行数据;

S2:设置单相电力电子变换系统中原副边两侧直流电压v2和v1的最大二倍频纹波幅值的最高限定值Vf,lim;

S3:根据运行数据计算两侧直流电压v2和v1的最大二倍频纹波幅值上限Vf,max|AGCSM和下限Vf,max|GVRM;

S4:将最大二倍频纹波幅值上限Vf,max|AGCSM和下限Vf,max|GVRM与最高限定值Vf,lim进行对比,根据对比结果计算双全桥DCDC变换器二倍频功率幅值优化值PDABf,aopt;

S5:根据二倍频功率幅值优化值PDABf,aopt计算双全桥DCDC变换器二倍频功率相位优化值γaopt;

S6:根据双全桥DCDC变换器二倍频功率相位优化值计算二倍频功率的前馈补偿值pf;

S7:将二倍频功率的前馈补偿值pf转化为双全桥DCDC变换器的移相角δ,并将移相角δ作为控制指令,通过控制指令对双全桥DCDC变换器进行优化控制。

2.根据权利要求1所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,运行数据包括单相H桥逆变器的交流输出电压vs1的幅值Us1、单相H桥逆变器的交流输出电流is1的幅值Is1、单相H桥整流器的交流输出电压vs2的幅值Us2、单相H桥整流器的并网电流is2的幅值Is2、单相H桥逆变器交流侧功率因数角 以及单相H桥整流器交流侧功率因数角

3.根据权利要求1所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,计算两侧直流电压v2和v1的最大二倍频纹波幅值上限Vf,max|AGCSM和下限Vf,max|GVRM的公式为:其中,Us1为单相H桥逆变器的交流输出电压vs1的幅值,Is1为单相H桥逆变器的交流输出电流is1的幅值,Us2为单相H桥整流器的交流输出电压vs2的幅值,Is2为单相H桥整流器的并网电流is2的幅值, 为单相H桥逆变器交流侧功率因数角, 为单相H桥整流器交流侧功率因数角, 为电压vs1和vs2之间相位差,V2,ref和V1,ref分别为直流电压v2和v1的参考值,ωg为电网电压vg的角频率,C2和C1分别为双全桥DC/DC变换器原边和副边直流侧电容值。

4.根据权利要求1所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,根据对比结果计算双全桥DCDC变换器二倍频功率幅值优化值PDABf,aopt的过程包括:当Vf,max|GVRM≤Vf,lim≤Vf,max|AGCSM时,计算双全桥DCDC变换器二倍频功率幅值优化值PDABf,aopt1;当Vf,limVf,max|AGCSM时,计算双全桥DCDC变换器二倍频功率幅值优化值PDABf,aopt3。

5.根据权利要求4所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,双全桥DCDC变换器二倍频功率幅值优化值的计算公式为:PDABf,aopt3=0

其中,为单相H桥逆变器交流侧功率因数角, 为单相H桥整流器交流侧功率因数角,为电压vs1和vs2之间相位差。

6.根据权利要求1所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,计算双全桥DCDC变换器二倍频功率相位优化值的公式为:其中,为单相H桥逆变器交流侧功率因数角, 为单相H桥整流器交流侧功率因数角,为电压vs1和vs2之间相位差。

7.根据权利要求1所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,双全桥DCDC变换器的二倍频功率的优化前馈补偿值pf计算公式为:pf=PDABf,aopt1(2)(3)sin(2ωgt+γaopt)+kpV1f,aoptsin(2ωgt+θ1,aopt)其中,ωg为电网电压vg的角频率,t为时间,γaopt为双全桥DCDC变换器二倍频功率相位优化值,kp为电压闭环PI控制器中的比例系数,V1f,aopt为直流电压v1中二倍频分量的优化幅值,θ1,aopt为直流电压v1中二倍频分量的优化相位。

8.根据权利要求1所述的一种单相电力电子变换系统中双全桥DC‑DC变换器的协调优化控制方法,其特征在于,将二倍频功率的前馈补偿值pf转化为双全桥DCDC变换器的移相角的过程包括:将双全桥DCDC变换器的二倍频功率的优化前馈补偿值pf转换为双全桥DCDC变换器的输出功率参考值pref,将输出功率参考值pref转换为双全桥DCDC变换器的移相角δ;

其计算公式为:

pref=pf+kp(V1,ref‑v1)+ki∫(V1,ref‑v1)dt

ωs=2πfs

其中,kp为电压闭环PI控制器中的比例系数,ki为电压闭环PI控制器中的积分系数,V1,ref表示直流电压v1的参考值,L为高频变压器T的辅助电感,fs为双全桥DCDC变换器的开关频率。