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基于空间矢量调制的非隔离型V2G系统共模电流抑制
  • ISSN号:1006-6047
  • 期刊名称:《电力自动化设备》
  • 时间:0
  • 分类:U469.72[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程] TM746[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,河北保定071003
  • 相关基金:河北省自然科学基金资助项目(E2014502109); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014ZD30)
中文摘要:

从系统高频共模等效模型入手,分析确定产生共模电流的激励源;改进传统抑制共模电压空间矢量调制(SVM)算法,优化三相三电平车网互动(V2G)开关状态转换次序,形成五段式去冗余SVM算法,有效抑制共模电压,但三相三电平V2G中点电位不平衡会对共模电压产生影响,限制了共模电流抑制效果。提出了从控制算法和拓扑改进2条途径分别实现中点电位平衡的控制方法。采用控制算法途径时,引入虚拟空间矢量调制(NTV2),剔除输出共模电压幅值较大的冗余小矢量,保证了共模电流抑制效果;重新定义虚拟小矢量和虚拟中矢量,在新型虚拟矢量空间下,提出分区域的混合调制策略,使其开关频率固定,通过控制开关周期内的平均中线电流为零实现中点电位平衡。采用拓扑改进途径时,调制方式仍采用上述五段式去冗余算法,以抑制共模电流;在直流母线处引入H桥平衡电路(或与之等效的单桥平衡电路),根据中点电位的偏移方向,选择平衡电路工作模式来调整直流母线电容所带电荷量,从而抑制中点电位的偏移,并可设置电压误差滞环,进一步增强了该方法的普适性和鲁棒性。仿真实验验证了理论分析和2套协同控制策略的正确性。

英文摘要:

A high-frequency common-mode equivalent model is built to determine the common-mode voltage sources and the five-segment SVM(Space Vector Modulation) algorithm,an improved SVM algorithm with optimized switching sequence of three-phase three-level V2G(Vehicle-to-Grid) integration system and without redundant vectors,is proposed to effectively suppress the common-mode voltage. Since the neutral-point potential imbalance of V2 G system may limit the effect of common-mode current suppression,two control strategies are proposed to balance the neutral-point potential. In the strategy of control algorithm,the virtual space vector modulation(NTV2) is introduced to exclude the redundant small vectors with larger common-mode voltage outputs to guarantee the common-mode current suppression effect;virtual small vectors and virtual medium vectors are redefined to form a new virtual vector space,for which a mixed modulation strategy based on different small regions is proposed to fix the switching frequency;and the neutral-point potential is balanced by controlling the average neutral current to zero within one switching period. In the strategy of topology improvement,the five-segment SVM algorithm is applied to suppress the common-mode current;H-bridge(or equivalent single-bridge) balancing circuit is introduced at DC bus and its working mode is selected based on the offset direction of neutral-point potential to adjust the capacity of DC link capacitor for suppressing the neutral-point potential offset;and a voltage-error hysteresis loop may be set to further enhance the universality and robustness of this strategy. The correctness of theoretical analysis and the proposed two control strategies is verified by simulation and experiment.

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期刊信息
  • 《电力自动化设备》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国华电集团公司
  • 主办单位:南京电力自动化研究所 国家电力公司南京电力自动化研究所有限公司 国电南京自动化股份有限公司
  • 主编:吴济安
  • 地址:南京高新技术产业开发区星火路8号
  • 邮编:210032
  • 邮箱:epae@sac-china.com
  • 电话:025-83418700-3321 83420237
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-6047
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1318/TM
  • 邮发代号:28-268
  • 获奖情况:
  • 第三届华东地区优秀期刊,中国电力报刊协会优秀期刊,江苏期刊方阵双效期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:29852