基于空間矢量調(diào)制的非隔離型V2G系統(tǒng)共模電流抑制
本文關(guān)鍵詞: 非隔離VG 共模電流 中點電位平衡 新型虛擬矢量法 H橋平衡電路 協(xié)同控制 出處:《電力自動化設(shè)備》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:從系統(tǒng)高頻共模等效模型入手,分析確定產(chǎn)生共模電流的激勵源;改進傳統(tǒng)抑制共模電壓空間矢量調(diào)制(SVM)算法,優(yōu)化三相三電平車網(wǎng)互動(V2G)開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換次序,形成五段式去冗余SVM算法,有效抑制共模電壓,但三相三電平V2G中點電位不平衡會對共模電壓產(chǎn)生影響,限制了共模電流抑制效果。提出了從控制算法和拓撲改進2條途徑分別實現(xiàn)中點電位平衡的控制方法。采用控制算法途徑時,引入虛擬空間矢量調(diào)制(NTV2),剔除輸出共模電壓幅值較大的冗余小矢量,保證了共模電流抑制效果;重新定義虛擬小矢量和虛擬中矢量,在新型虛擬矢量空間下,提出分區(qū)域的混合調(diào)制策略,使其開關(guān)頻率固定,通過控制開關(guān)周期內(nèi)的平均中線電流為零實現(xiàn)中點電位平衡。采用拓撲改進途徑時,調(diào)制方式仍采用上述五段式去冗余算法,以抑制共模電流;在直流母線處引入H橋平衡電路(或與之等效的單橋平衡電路),根據(jù)中點電位的偏移方向,選擇平衡電路工作模式來調(diào)整直流母線電容所帶電荷量,從而抑制中點電位的偏移,并可設(shè)置電壓誤差滯環(huán),進一步增強了該方法的普適性和魯棒性。仿真實驗驗證了理論分析和2套協(xié)同控制策略的正確性。
[Abstract]:Starting with the high frequency common-mode equivalent model of the system, the excitation source for generating common-mode current is analyzed and determined, and the conventional SVM algorithm for suppressing common-mode voltage space vector modulation (SVM) is improved to optimize the switching order of the switching state of the three-phase three-level network. A five-segment de-redundancy SVM algorithm is formed to suppress the common-mode voltage effectively, but the unbalanced neutral-point potential of three-phase three-level V2G will affect the common-mode voltage. The common mode current suppression effect is limited. A control method is proposed to realize the midpoint potential balance from the control algorithm and the topology improvement respectively. When the control algorithm is adopted, Virtual space vector modulation (VSM) is introduced to eliminate redundant small vectors with large output common-mode voltage amplitude, which ensures common mode current suppression effect, redefines virtual small vector and virtual middle vector, and redefines virtual vector in new virtual vector space. In this paper, a hybrid modulation strategy is proposed to stabilize the switching frequency, and to balance the midpoint potential by controlling the average midline current at zero in the switching cycle. When the topology improvement approach is adopted, the above-mentioned five-segment de-redundancy algorithm is still used in the modulation mode. In order to restrain common-mode current, H bridge balance circuit (or equivalent single bridge balance circuit) is introduced at DC bus. According to the offset direction of midpoint potential, the working mode of balancing circuit is selected to adjust the charge quantity of DC bus capacitance. Thus the offset of the midpoint potential can be suppressed and the hysteresis loop of voltage error can be set, which further enhances the universality and robustness of the method. The simulation results verify the correctness of the theoretical analysis and two sets of cooperative control strategies.
【作者單位】: 華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室;
【基金】:河北省自然科學(xué)基金資助項目(E2014502109) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2014ZD30)~~
【分類號】:TM464;TM73
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,本文編號:1540244
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