王 磊， 王秋实， 赵君君， 刘敬力

(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院， 辽宁 葫芦岛 125105)



新能源发电系统用多相耦合交错型双向DC-DC变换器及控制研究

王 磊， 王秋实， 赵君君， 刘敬力

(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院， 辽宁 葫芦岛 125105)

本文重点研究新能源发电系统用双向DC-DC变换器及其控制策略，提出一种多相耦合交错型磁集成Buck-Boost变换器应用于新能源发电系统中储能系统能量双向传递。首先对多相磁集成双向DC-DC变换器进行耦合电感研究，分析两相耦合Buck变换器等效电感并给出电感耦合设计准则；针对电感耦合交错型变换器的多开关状态、高阶化及电感电容复杂扰动的特点提出一种平均值电路法建立其小信号模型，并推导出状态变量到控制变量的传递函数；根据变换器开环稳态特性，进行补偿网络设计，提出基于趋近律的自适应电流控制策略并设计基于电流环补偿控制器。最后通过仿真和实验表明，本文提出的控制方法较传统PI控制可同时改善系统稳态及暂态性能。

交错并联； 磁集成； 小信号建模； 自适应电流控制

1 引言

近年来，以风能、光伏等为代表的新能源分布式发电获得了飞速发展。分布式发电单元运行孤岛模式时，由于其自身没有储能单元，一旦离开电网支撑将无法持续稳定工作，因此，目前大多数分布式发电系统都含有储能系统作为支撑，同时承担与大电网的交互补偿与“削峰填谷”。

分布式发电系统中，由于直流母线电压较高，而蓄电池端口电压较低，要实现各分布式单元的能量双向传输，系统中核心装置双向DC-DC变换器就显得格外重要。……