[发明专利]级联H桥固态变压器的均功率控制方法

说明书

本发明公开了一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法，通过采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压、第一整流级电容电压和第二整流级电容电压，确定第一整流级均压环输出信号和第二整流级均压环输出信号，对第一整流级均压环输出信号进行PI调节得到第一均功率移相角，对第二整流级均压环输出信号进行PI调节得到第二均功率移相角，对所述隔离级输出电压和预先设定的参考目标值进行PI调节得到共同移相角，并根据第一均功率移相角、第二均功率移相角和共同移相角确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制，可以提高对级联H桥固态变压器进行均功率控制的控制效果，降低相应的控制成本。

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，尤其涉及一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法。

背景技术

电力电子技术的应用可大大提高电能变换装置功率密度，减小体积和重量。级联H桥固态变压器分为三级结构，级联整流级、隔离级和逆变级，整流级为多模块级联结构，输入端采用串联结构，隔离级采用双有源桥，每个隔离级和对应的前级H桥串联，隔离级采用输出并联结构，整流级和隔离级整体表现为输入串连输出并结构，这种结构存在功率不均衡问题，当隔离级的电感不一致时，每个隔离级模块功率会发生不均衡情况，导致模块发热不一致。

由于参数不一致或隔离级功率不平衡，导致整流级输出电压不平衡，整流级调整每个模块的有功功率从而控制电容电压的平衡，但是级联整流级每个模块的调制比不一致，使得输入电流达不到载波移相倍频的效果。若利用dq变换中的各个H桥的有功分量作为每个隔离级的实时功率，利用此信息在一定程度上可以实现隔离级的功率均衡控制。然而这个控制方法不能实现静态功率无静差控制，也不能在静止坐标系下实现功率均衡。可见传统的均功率控制方案往往存在控制效果差的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法。

为实现本发明的目的，提供一种级联H桥固态变压器的均功率控制方法，包括如下步骤：

S10，采集级联H桥固态变压器的隔离级输出电压V_dc、第一整流级电容电压u_dcH1和第二整流级电容电压u_dcH2，根据所述第一整流级电容电压u_dcH1和第二整流级电容电压u_dcH2确定第一整流级均压环输出信号V_bln1和第二整流级均压环输出信号V_bln2；

S20，对所述第一整流级均压环输出信号V_bln1进行PI调节得到第一均功率移相角ΔΦ₁，对所述第二整流级均压环输出信号V_bln2进行PI调节得到第二均功率移相角ΔΦ₂；

S30，对所述隔离级输出电压V_dc和预先设定的参考目标值V_dcref进行PI调节得到共同移相角Φ；

S40，根据所述第一均功率移相角ΔΦ₁、第二均功率移相角ΔΦ₂和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制。

在一个实施例中，所述根据所述第一均功率移相角ΔΦ₁、第二均功率移相角ΔΦ₂和共同移相角Φ确定级联H桥固态变压器的驱动信号，以实现级联H桥固态变压器的均功率控制包括：

根据所述第一均功率移相角ΔΦ₁和所述共同移相角Φ确定第一双有源桥移相角Φ₁，根据所述第二均功率移相角ΔΦ₂和所述共同移相角Φ确定第二双有源桥移相角Φ₂；