郑 征，姜鹏飞，张国澎，李子汉

(河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454003)

智能电网、交直流混合微电网、电力牵引等领域的快速发展对中、大功率双向变流器的小型化、智能化提出了更高的要求，交直流隔离型固态变压器(Solid State Transformer，SST)的研究也受到了越来越多的关注[1-3]。以交流混合微电网的接口变流器为例，为提高SST的运行范围与功率密度，实现原副边的隔离，经典的SST拓扑通常会采用前后两级级联结构：前级为双向全控整流级(Rectifier Stage，RS)，连接交流电网与后级的原边，实现整流变换；后级为双向的中频DC/DC隔离级(Isolated Bidirectional DC/DC Converter Stage，IBDC)，连接前级与直流电网，实现交、直流电网间的隔离与电压匹配[4]。此类两级级联拓扑为能量的双向灵活控制提供了良好的平台，也为变流器功率密度的提升提供了有利条件。

由于各级控制的实现目标不同，SST的控制首先需要考虑各级独立的控制。该方向的研究已较为深入，包括各级控制目标的设定、各类控制方法的设计、各级效率的优化等[5-9]。

为兼顾系统效率与设备体积，前、后级通常会被设计成不同的运行频率，例如较低开关频率的RS与中频的IBDC前后级联，以至于两级的控制带宽与响应速度存在差异。暂态扰动时，缺乏协调的前后两级，响应差异会导致各级传递能量存在功率差，进而对两级间电容的电压稳定性造成不利影响，且随着扰动量的增大而进一步恶化，威胁着此类SST的运行安全。为了缩小各级间的响应差异，增强前、后级功率传递的一致性，研究者从提高RS响应速度的角度开展了研究[10-13]。……