陈龙飞 刘文壮 顾英 王毅颖

摘 要：文章针对单相级联H桥整流器在实际中交流侧电感值变化、系统不能彻底解耦、参数变化易影响系统等问题，提出一种新型电压电流双闭环控制策略。该策略电压外环采用滑模控制，电压内环采用无电感参数的电流解耦控制策略。在Matlab/Simulink软件中建立单相两级级联H桥仿真模型，并在负载突变和电感突变的情况下与传统PI控制进行对比。对比结果表明，该系统鲁棒性较强，动、静态性能优越。

关键词：电力电子变压器;单相级联H桥整流器;滑模控制;无电感值解耦

中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）10-001-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.001

随着输配电等级的不断提高，新型级联型电力电子变压器省去了传统体积庞大的工频变压器，实现了网侧与负载间的电气隔离和能量双向流动，因此得到广泛应用。其整流级直接连接电网，采用H桥型拓扑结构，使器件串联均压，实现了电压等级的提升。各桥直流侧电容电压不均衡，各参数易变化而影响系统性能是级联拓扑结构推行亟需解决的关键问题[1]。该问题会对后级电路产生不同程度的影响。

文章以单相两级级联H桥型整流器为研究对象，研究了一种电压外环滑模控制，电流环无电感参数解耦相结合的双闭环复合控制策略，实现较强的抗干扰能力，最后通过Simulink仿真分析并与传统PI控制对比，验证该控制策略的可行性和有效性。

1 级联H桥整流器数学模型

单相两级级联H桥整流器拓扑结构如图1所示。图中，es为电网电压，is为交流侧输入电流，r为输入侧等效电阻，L为网侧电感和线路等效电感之和，S1i为1桥臂的开关器件，S2i为2桥臂的开关器件，Ci、Ri、Di分别为H桥直流侧电容，负载以及占空比。……