张勇，　徐瑞东，　李涛，　徐善玉,　王龙

(中国矿业大学 信息与电气工程学院， 江苏 徐州　221116)

恒功率负载下DC-DC双向变换器分岔现象研究

张勇，徐瑞东，李涛，徐善玉,王龙

(中国矿业大学 信息与电气工程学院， 江苏 徐州221116)

摘要：研究了基于多级功率变换器下的直流微网结构，提出恒功率负载研究方法，建立了直流微网简化模型；根据简化模型，建立了DC-DC双向变换器在不连续运行模式下的离散映射，给出了系统稳定运行状态下迭代方程和反馈系数的计算公式；根据迭代方程得出电压与反馈系数的分岔波形图。电路仿真和实验结果表明，随着反馈系数的增大，系统将从稳定状态到分岔状态并逐渐过渡到混沌状态。

关键词：直流微网； 双向变换器； 恒功率负载； 离散映射； 分岔

0引言

在配电系统中，直流微网对于满足电能质量要求以及可再生能源的集中利用具有重要作用[1]。事实上，由于可再生能源的集中利用以及系统中直流电子负载的增多，使得人们越来越多地关注和研究直流配电方式，从而建立了更为高效的供电系统。直流微网运行灵活，既可以和主电网连接起来并网运行，也可以运行在孤岛模式下。此外，由于直流微网系统中应用新一代功率变换器，使得直流分布式发电比交流分布式发电具有更高的效率[2]。因此，直流微网发展十分迅速。

直流微网是利用多级功率变换器把多种负载和发电源连接起来的结构[3]。直流微网的级联拓扑结构以及对DC-DC变换器的严格控制，使得变换器的输入端呈现出恒功率负阻抗特性，而一般的线性控制技术不适合控制这种非线性负载，变换器的使用可能导致输出电压和电流出现分岔现象[4-5]。……