LLC谐振变流器幂指数降频启动方法
2021-06-10曾小波徐恒山
电力系统及其自动化学报 2021年5期
曾小波,徐恒山,薛 飞,马 鑫
(1.湖南理工职业技术学院,湘潭 411104;2.三峡大学电气与新能源学院,宜昌 443002;3.宁夏电力能源安全重点实验室(国网宁夏电力有限公司电力科学研究院),银川 750002)
由于具有软开关、无噪音和高功率密度等优点[1-3],LLC谐振变流器被工业界广泛应用[4]。在供电连续性要求严格的场合,当供电电源出现中断且需要重启时,要求LLC谐振变流器具有快速进入额定工作状态的性能,同时还要求LLC谐振变流器具有较小的启动冲击电流[5]。目前,提高LLC谐振变流器启动速度的常规做法是为其设置一个较低的启动频率,并使该频率以较大斜率逐渐降低到额定工作频率。但较低的启动初始频率会导致较高的启动输入阻抗,进而产生较大的冲击电流。文献[6]从谐振参数的角度对LLC谐振变流器的启动电流进行了优化控制;文献[5,7]从动态阻抗轨迹的角度对LLC谐振变流器的软启动进行了优化研究;文献[8]采用变占空比的方法减小了LLC谐振变流器的启动冲击电流,但占空比的变化会破坏LLC谐振变流器的软开关状态,不利于提高变流器的效率;文献[9]采用移相控制加速了LLC谐振变流器启动速度,但会在呆在启动时引入较大的冲击电流;文献[10]采用混合控制方法达到了降低冲击电流的目的,但其启动过程需要一段等待时间,降低了开机效率。可以看出,采用传统方法难以同时解决LLC谐振变流器启动速度慢和启动冲击电流大的问题。在此背景下,本文提出了幂指数降频启动方法,将LLC谐振变流器的启动频率设置为较大值,并在启动后幂指数降频,使阻抗快速降低并达到额定值,在实现快速启动的同时还可降低LLC谐振变流器的启动冲击电流。……
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