[发明专利]基于虚拟阻抗的电容储能型单相整流器二次纹波抑制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟阻抗的电容储能型单相整流器二次纹波抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对储能电容用双向直流变换器、蓄电池用双向直流变换器进行建模，得到储能电容用双向直流变换器、蓄电池用双向直流变换器的开环等效输入阻抗；

在储能电容用双向直流变换器的滤波电感中串联虚拟阻抗Z_S；

在滤波电感中串联的虚拟阻抗Z_S在储能电容用双向直流变换器中，通过在控制环节引入电感电流反馈来实现；

所述虚拟阻抗Z_S的传递函数为：

其中，D₁为储能电容用双向直流变换器开关管Q₃的PWM占空比稳定分量；L_ESU为辅助变换器的滤波电感；r_LESU为储能电容用双向直流变换器的储能电感等效内阻；C_SC为二次纹波抑制的储能超级电容；G_notch(s)为陷波器传递函数；ω_n为陷波器的特征角频率；Q为陷波器的品质因数；s为复变量；

当t＝0.2s时，交流输入侧电流i_s的谐波总畸变率由8％减小至3.8％，满足储能电容用双向直流变换器接入电网的标准；

直流母线电压纹波率由8.15％减小至2.75％，蓄电池电压纹波率由2.3％减小至1％，储能电容电压在30V和70V之间波动；

其中，电容储能型单相整流器的拓扑结构如下：

交流电源参考正端与第一电感(L_s)一端连接，第一电感(L_s)的另一端与第一三极管(S₁)发射极以及第二三极管(S₂)集电极连接，交流电源参考负端与第三三极管(S₃)发射极以及第四三极管(S₄)集电极连接，第一三极管(S₁)集电极与第三三极管(S₃)集电极以及直流母线电容(C_Bus)正极连接，第二三极管(S₂)发射极与第四三极管(S₄)发射极以及直流母线电容(C_Bus)负极连接；

其中，蓄电池用双向直流变换器的拓扑结构如下：

直流母线电容(C_Bus)正极与第一场效应管(Q₁)漏极连接，第一场效应管(Q₁)源极与第二电感(L)一端以及第二场效应管(Q₂)漏极连接，第二场效应管(Q₂)源极与直流母线电容(C_Bus)C_Bus负极、电容(C)负极以及电池负极连接，电感(L)另一端与电容(C)正极以及电池正极连接；

其中，储能电容用双向直流变换器的拓扑结构如下：

直流母线电容(C_Bus)正极与第三场效应管(Q₃)漏极连接，第三场效应管(Q₃)源极与第三电感(L_ESU)一端以及第四场效应管(Q₄)漏极连接，第四场效应管(Q₄)源极与直流母线电容(C_Bus)负极以及超级电容(SC)负极连接，第三电感(L_ESU)另一端与超级电容(SC)正极连接。