DAB储能变换器双闭环模型预测控制与PI补偿控制策略研究

作     者：陈桂涛 宋晨飞 刘飞飞 黄伯雄 孙向东 Chen Guitao;Song Chenfei;Liu Feifei;Huang Boxiong;Sun Xiangdong

作者机构：西安理工大学电气工程学院西安710048 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      面：1-9页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51577155) 西安理工大学博士启动金(103-451119007) 

主　　题：微电网 变换器 直流母线电压波动 双有源桥 扩展移相 双闭环模型预测控制 PI补偿控制 

摘      要：针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点研究电压外环和电流内环的模型预测控制策略。针对模型预测控制性能依赖电路参数准确度问题,分别从电路主要参数失配对功率传输和直流母线稳压的影响两个角度出发,深入分析模型参数敏感度。最终设置直流母线电压稳态误差灵敏度区,在误差灵敏度区外仅采用双闭环模型预测控制以保证系统的动态响应性能,在误差灵敏度区内采用双闭环模型预测控制和PI补偿控制以消除系统稳态误差。搭建实验平台进行实验验证,结果表明:在系统受到扰动时,DAB储能变换器可实现快速地充放电对系统进行补偿,混合控制策略可快速保持母线电压的稳定,实现系统功率均衡,增强系统抗扰能力。