【摘要】：在直流分布式電源系統(tǒng)中,級聯(lián)結(jié)構(gòu)是基本連接形式之一。由于單獨運(yùn)行穩(wěn)定的變換器級聯(lián)后可能由于相互作用而不穩(wěn)定,級聯(lián)DC-DC變換器的穩(wěn)定性分析與改善是當(dāng)前熱點問題。傳統(tǒng)穩(wěn)定性分析與改善方法大多基于系統(tǒng)的阻抗模型在頻域內(nèi)提出。然而,依據(jù)工程經(jīng)驗提出的阻抗判據(jù)相對保守,且由于阻抗計算復(fù)雜而難以推廣應(yīng)用于多級級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。現(xiàn)有的穩(wěn)定性改善方法多從消除系統(tǒng)阻抗交疊的角度得出,仍然需要進(jìn)行阻抗計算,應(yīng)用于多級級聯(lián)DC-DC變換器時有一定局限性。不同于傳統(tǒng)的頻域分析,本文基于Floquet理論在時域中對級聯(lián)DC-DC變換器穩(wěn)定性進(jìn)行研究,尋求更加精確和簡潔的穩(wěn)定性分析方法。首先,本文推導(dǎo)了適用于級聯(lián)DC-DC變換器的基于Floquet理論的穩(wěn)定性判據(jù),取N級級聯(lián)buck變換器為例進(jìn)行時域建模和穩(wěn)定性分析。隨后分別搭建了兩級和三級buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)的仿真和實驗平臺,驗證了提出的穩(wěn)定性判據(jù)的正確性和準(zhǔn)確性。其次,考慮到實際應(yīng)用中級聯(lián)DC-DC變換器的輸入電壓可能存在周期交流擾動的情況,應(yīng)用Floquet穩(wěn)定性判據(jù)對輸入電壓含周期交流擾動的N級級聯(lián)buck變換器進(jìn)行時域建模和穩(wěn)定性分析。隨后分別搭建輸入電壓含周期交流擾動的兩級和三級buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)的仿真平臺,證明了 Floquet穩(wěn)定性判據(jù)應(yīng)用于含周期交流擾動的DC-DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的正確性。最后,基于Floquet穩(wěn)定性判據(jù)和特征值靈敏度分析,提出了基于附加電感電流反饋控制和電壓誤差互饋控制的兩種級聯(lián)DC-DC變換器穩(wěn)定性改善方法。并以兩級級聯(lián)buck變換器為例進(jìn)行了驗證,仿真和實驗均證明了所提控制優(yōu)化方法的有效性和正確性。隨后,將這兩種控制優(yōu)化方法擴(kuò)展應(yīng)用到N級級聯(lián)系統(tǒng),并搭建了三級buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)仿真平臺對方法有效性進(jìn)行了驗證。
【圖文】：

一N級級聯(lián)DC，，DC變換器系統(tǒng)

IN級級聯(lián)以二刃C變換器系統(tǒng)的小信號模型
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2692351