一种计及非线性因素的双向储能变换器分析与控制方法

摘要

本发明公开了一种计及非线性因素的双向储能变换器分析与控制方法。考虑死区效应和功率管饱和压降等非线性因素对系统的影响，将蓄电池电压，功率管饱和压降和死区的占空比作为外部变量，计算出因非线性因素导致的误差电压，将得到的误差电压作为扰动量引入电压电流双闭环控制中，计算出等效电路中开路电压、输出阻抗和受控电压源的表达式，得到计及非线性因素的直流微电网双向储能变换器等效电路。本发明补偿了因非线性因素导致的误差电压，逼近实际直流微电网双向储能变换器的等效电路，提高了等效电路的精确性，可以用来分析多储能变换器并联均流特性。

主权项

一种计及非线性因素的双向储能变换器分析与控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在每个采样周期的起始点，对储能变换器直流侧电容C₁两端的电压u_dc1、流过线路阻抗Z_line1的电流i₁和流过电感L₁的电流i_L1分别进行采样，将采样数据经过AD转换器转换后送给DSP控制器进行处理；2)将直流侧参考电压u_ref和与电容电压反馈系数H_u相乘后的储能变换器直流侧电容C₁两端的电压u_dc1相减，得到差值e_u；3)将差值e_u与外环电压PI控制器的传递函数G_u(s)相乘，得到指令电流i^*_L1；4)将指令电流i^*_L1和与电感电流反馈系数H_i相乘后的流过电感L₁的电流i_L1相减，得到差值e_i；5)将差值e_i与内环电流P控制器的传递函数G_i(s)相乘，得到调制波u_t；6)将调制波u_t与脉宽调制器的传递函数G_pwm相乘，乘积与储能变换器直流侧电容C₁两端的电压u_dc1相减，差值再与非线性因素引起的误差电压Δu_e相减，得到储能变换器的输出电压u₁，其中，G_pwm＝U_b1/U_c，U_b1是蓄电池电压平均值，U_b1取值范围为700≤U_b1≤720，U_c是三角载波的幅值，U_c取值范围为1≤U_c≤10。