梅 杨 许 策 鲁乔初

（北方工业大学北京市变频技术工程技术研究中心 北京 100144）

0 引言

随着新能源技术的发展，许多学者提出利用储能系统对可再生能源进行消纳，因此储能技术将在未来新能源发电系统中扮演重要角色。双向AC-DC变换器是连接储能单元与电网的接口，在储能系统中具有重要的作用[1-3]。近年来，双向隔离型AC-DC矩阵变换器被应用于储能系统作为接口变换器，具有能量双向传输、网侧单位功率因数、体积小、质量轻和功率密度高等优势，特别是在交流侧和直流侧之间引入高频变压器作为电气隔离，使得抗干扰能力强，升降压的范围宽。因此，获得了学术界和工业界的广泛关注[4-7]。

由于双向隔离型AC-DC 矩阵变换器拓扑结构比较复杂，前后级电路相互耦合，因而不能直接借鉴使用传统矩阵变换器的调制方法。文献[8]提出了一种针对高频链矩阵变换器的基于电压空间矢量调制和前后级移相控制的控制策略，虽然可以实现双向功率控制，但该策略导致峰值电流较大，从而降低了高频链矩阵变换器的效率。为此，本文提出了一种分段同步控制策略。其中，前级3-1 矩阵变换电路采用对称双线电压调制，后级全桥电路采用传统的互补控制，并通过在前级端口电压的脉冲信号中嵌入零矢量，以调节变换器的传输功率。为了进一步分析该控制策略的性能，对电感电流峰峰值实现了量化评估，即实现了对变换器电流应力的分析。

1 电路拓扑及工作原理

双向隔离型AC-DC 矩阵变换器的拓扑如图1所示，由网侧LC 滤波器、前级变换电路、高频变压器、后级变换电路和直流侧输出滤波器五个部分组成。……