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有源耦合电感倍压的高电压增益变换器

2021-07-05李洪珠刘飞扬

电力系统及其自动化学报 2021年6期

李洪珠,魏 昕,刘飞扬,张 超,刘 艳

(1.辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,葫芦岛 125105;2.国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司,阜新 123000;3.国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司,本溪 117000)

自21世纪以来,绿色能源,包括光伏电池和燃料电池的发展和应用,已经成为保护化石燃料短缺和世界环境的最有效手段之一。电力系统的输配电方式也由交流输电向高压直流输电趋势发展[1-3]。对于前级光伏、燃料电池的核心组件来说,由于其输出电压较低(18~56 V),不能进行直接并网或供给直流负载,所以在系统前端,需要一级DC-DC变换器将较低的前级电压首先提升到200~400 V甚至更高,以适配后级不同场合的应用,故高增益、高效率的DC-DC变换器是新能源利用领域中重要的一环[4-5]。

为了提升变换器电压增益,文献[6-8]用开关电感倍压单元替代储能电感因此得到了几种新型高增益变换器,但是其开关管电压应力较高。文献[9]提出有源开关电感结构,解决了传统开关电感变换器电压应力较高的缺点,但是其电压增益较低无法满足高增益应用场景的需要。变换器中应用开关电容结构可以使其电压增益得到显著提升[10-11],文献[12]对基于开关电容的变换器进行了总结,在前级应用开关电容结构时,具有较高的电流冲击;应用于后级时,需要多级叠加才能大幅提高变换器电压增益,但这样做必须使用较多的二极管,降低了变换器的效率、增加了变换器的成本。应用耦合电感结构提高……

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