[发明专利]DAB变流器的鲁棒稳定控制方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种用于二极管箝位混合三电平DAB变流器的鲁棒稳定控制方法及装置，属于DC‑DC高频隔离变换技术领域。所述方法包括：测量高频电感的电流i_L、输入电压v_in和输出电压v_out；计算电压传输比M；确定输出电压误差跟踪σ；确定控制器输出u；确定移向控制量；以及根据所述移向控制量驱动全控开关器件S₁～S₆和全控开关器件Q₁～Q₄。其抑制了由于DAB变流器内部电力电子器件非线性特性引起的DAB变流器的电流振荡，解决了由于负荷突变、路由器端口功率扰动、器件参数变化影响等引起的DAB变流器不稳定问题，从而提高了能源路由器直流端口的安全稳定，显著提升了能源路由器稳定运行水平。

技术领域

本发明涉及DC-DC高频隔离变换技术领域，具体地涉及一种用于二极管箝位混合三电平DAB变流器的鲁棒稳定控制方法及装置。

背景技术

能源路由器是一种融合了信息技术与电力电子变换技术、实现分布式能量的高效利用和传输的电力装备。电力电子变换技术使能源路由器为各种类型的分布式电源、储能设备和新型负载提供所需的电能接口形式，包括各种电压、电流量的直流或交流形式等。同时，由于电力电子装置的高可控性，配电网络内各节点的能量流方向和大小可按用户所需精确地控制，为电力市场化的实现提供技术基础。信息技术使能源路由器实现智能化，配电网在其控制下实行自律运行，上层电力调度中心只需向网内发送较长时间尺度的优化运行参数，以实现全网的优化运行。能源路由器可作为电力局域网与主干网的交互接口，一方面负责局域网内部各个设备的运行和能量管理，同时接收上层电力调度中心的指令并上传局域网的运行状态。

基于移相控制技术的DAB(Dual Active Bridge，双有源全桥)变流器是能源路由器的核心技术，通过高频变压器实现直流电压隔离、变换。相比于工频变压器降压隔离，体积大大缩小，成本大幅降低，同时它具有功率密度高、动态响应快、容易实现软开关、功率能双向流动等优点。

为了使得能源路由器适应更宽的直流端口电压范围，二极管箝位混合三电平DAB变流器可以通过增加一个可控制占空比的中间电平来获得一个额外的独立控制变量，从而突破传统两电平DAB变流器的设计极限，拓宽工作电压范围。而如何实现采用二极管箝位混合三电平DAB直流电压变换的直流端口稳定工作，是能源路由器亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于二极管箝位混合三电平DAB变流器的鲁棒稳定控制方法及装置，用于解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于二极管箝位混合三电平DAB变流器的鲁棒稳定控制方法，所述二极管箝位混合三电平DAB变流器包括原边二极管箝位混合三电平全桥H₁、副边单相全桥H₂、高频隔离变压器、高频电感、和输出滤波电容，其中所述原边二极管箝位混合三电平全桥包括全控开关器件S₁～S₆，所述副边单相全桥包括全控开关Q₁～Q₄，所述方法包括：测量所述二极管箝位混合三电平DAB变流器的高频电感的电流i_L、输入电压v_in和输出电压v_out；根据所述输入电压v_in、所述输出电压v_out、和所述高频隔离变压器的变比N，确定电压传输比M；根据所述输出电压v_out和输出电压参考值v_ref，确定输出电压误差跟踪σ；根据控制器参数、所述输出电压v_out、所述高频电感的电感L_s、所述高频电感的电流i_L、所述输出滤波电容的电容C_o、电压误差跟踪σ，确定控制器输出u；根据所述电压传输比M、所述控制器输出u，确定移向控制量；以及根据所述移向控制量驱动全控开关器件S₁～S₆和全控开关器件Q₁～Q₄。