【摘要】：在直流分布式電源系統(tǒng)中,級聯(lián)結(jié)構(gòu)是基本連接形式之一。由于單獨運行穩(wěn)定的變換器級聯(lián)后可能由于相互作用而不穩(wěn)定,級聯(lián)DC-DC變換器的穩(wěn)定性分析與改善是當前熱點問題。傳統(tǒng)穩(wěn)定性分析與改善方法大多基于系統(tǒng)的阻抗模型在頻域內(nèi)提出。然而,依據(jù)工程經(jīng)驗提出的阻抗判據(jù)相對保守,且由于阻抗計算復雜而難以推廣應用于多級級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析�，F(xiàn)有的穩(wěn)定性改善方法多從消除系統(tǒng)阻抗交疊的角度得出,仍然需要進行阻抗計算,應用于多級級聯(lián)DC-DC變換器時有一定局限性。不同于傳統(tǒng)的頻域分析,本文基于Floquet理論在時域中對級聯(lián)DC-DC變換器穩(wěn)定性進行研究,尋求更加精確和簡潔的穩(wěn)定性分析方法。首先,本文推導了適用于級聯(lián)DC-DC變換器的基于Floquet理論的穩(wěn)定性判據(jù),取N級級聯(lián)buck變換器為例進行時域建模和穩(wěn)定性分析。隨后分別搭建了兩級和三級buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)的仿真和實驗平臺,驗證了提出的穩(wěn)定性判據(jù)的正確性和準確性。其次,考慮到實際應用中級聯(lián)DC-DC變換器的輸入電壓可能存在周期交流擾動的情況,應用Floquet穩(wěn)定性判據(jù)對輸入電壓含周期交流擾動的N級級聯(lián)buck變換器進行時域建模和穩(wěn)定性分析。隨后分別搭建輸入電壓含周期交流擾動的兩級和三級buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)的仿真平臺,證明了 Floquet穩(wěn)定性判據(jù)應用于含周期交流擾動的DC-DC變換器級聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的正確性。最后,基于Floquet穩(wěn)定性判據(jù)和特征值靈敏度分析,提出了基于附加電感電流反饋控制和電壓誤差互饋控制的兩種級聯(lián)DC-DC變換器穩(wěn)定性改善方法。并以兩級級聯(lián)buck變換器為例進行了驗證,仿真和實驗均證明了所提控制優(yōu)化方法的有效性和正確性。隨后,將這兩種控制優(yōu)化方法擴展應用到N級級聯(lián)系統(tǒng),并搭建了三級buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)仿真平臺對方法有效性進行了驗證。
【圖文】：

一N級級聯(lián)DC，，DC變換器系統(tǒng)

IN級級聯(lián)以二刃C變換器系統(tǒng)的小信號模型
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 石朝泓;徐曄;王金全;侯鵬飛;邵志學;;級聯(lián)系統(tǒng)變換器阻抗分析與穩(wěn)定性改善方法研究[J];船電技術(shù);2013年12期

2 張旭輝;溫旭輝;趙峰;;抵消恒功率負載負阻抗特性影響的雙向Buck/Boost變換器控制策略[J];電工技術(shù)學報;2013年11期

3 周林;李懷花;張林強;廖波;龍崦平;杜金其;;光伏并網(wǎng)系統(tǒng)小信號動態(tài)建模及控制參數(shù)靈敏度分析[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2013年05期

4 張欣;阮新波;;用于提高級聯(lián)型電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的自適應有源電容變換器[J];電工技術(shù)學報;2012年02期

5 佟強;張東來;徐殿國;;分布式電源系統(tǒng)中變換器的輸出阻抗與穩(wěn)定性分析[J];中國電機工程學報;2011年12期

6 周宇飛;姜丹丹;黃家成;陳軍寧;;DC-DC變換器中負載阻抗特性及其對穩(wěn)定性的影響[J];中國電機工程學報;2010年06期

7 姚雨迎;張東來;徐殿國;;級聯(lián)式DC/DC變換器輸出阻抗的優(yōu)化設計與穩(wěn)定性[J];電工技術(shù)學報;2009年03期

8 萬成安;于磊;劉建強;;航天器直流電源系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法研究[J];航天器工程;2009年02期

9 林昭華;胡金磊;王克文;;用特征值靈敏度法分析系統(tǒng)參數(shù)對小干擾穩(wěn)定性的影響[J];繼電器;2006年09期

10 楊相生;影響直流分布式電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素[J];甘肅科學學報;2003年02期

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 李安壽;分布式電源系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

2 張欣;直流分布式電源系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D];南京航空航天大學;2014年

3 佟強;數(shù)字DC-DC變換器動態(tài)性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性提高方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

4 王發(fā)強;分段光滑電路中的多尺度分岔與混沌行為及其控制方法研究[D];西安交通大學;2009年

5 姚雨迎;航天器多路精確穩(wěn)壓DC-DC變換器數(shù)字控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前5條

1 任芳;基于Floquet理論的直流分布式電源系統(tǒng)建模與穩(wěn)定性分析[D];北京交通大學;2018年

2 樊志鵬;基于直流母線電壓調(diào)節(jié)器的級聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學;2018年

3 尚佳寧;直流開關(guān)變換器的精確建模和穩(wěn)定性分析方法研究[D];北京交通大學;2016年

4 邊境;基于諧波平衡及Floquet理論的光伏逆變器的穩(wěn)定性分析[D];北京交通大學;2015年

5 張來;電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化設計研究[D];天津大學;2005年

本文編號：2692351