[发明专利]具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法

权利要求书

1.一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：包括多个隔离型DC-DC变换器，多个隔离型DC-DC变换器的输入级串联，多个隔离型DC-DC变换器的输出级并联，其中，

多个所述隔离型DC-DC变换器的输入级串联实现直流升压并构成中压直流端口，用于和中压直流配电网互联；

多个所述隔离型DC-DC变换器的输入级串联并连接一级AC-DC整流器构成中压交流端口，用于和中压交流配电网互联；

多个所述隔离型DC-DC变换器的输出级并联实现直流增流构成真双极低压直流端口，用于和真双极型直流微网互联；

所述控制方法，具体为：每个所述隔离型DC-DC变换器的控制环由总直流电压控制环和偏置电流控制环构成，其中，所述总直流电压控制环用于控制所述隔离型DC-DC变换器的输出有功功率，所述偏置电流控制环用于控制所述隔离型DC-DC变换器的偏置电流大小。

2.根据权利要求1所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：所述总直流电压控制环根据各所述隔离型DC-DC变换器的直流电压实际值和参考电压之间的偏差，通过比例积分控制器PI调节后，生成方波调制所需的移相角参考值，并根据该移相角参考值调整各所述隔离型DC-DC变换器的输出有功功率。

3.根据权利要求1所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：所述偏置电流控制环根据各所述隔离型DC-DC变换器的偏置电流实际值和偏置电流参考值之间的偏差，通过比例积分控制器PI调节后，形成附加偏置电流，所述附加偏置电流用于使真双极低压直流端口的双极电压达到平衡。

4.根据权利要求3所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：通过检测各所述隔离型DC-DC变换器的偏置电流实际值，根据该偏置电流实际值和偏置电流参考值的偏差，再加上附加偏置电流，通过PI控制器，所输出的附加移相角，即可对各隔离型DC-DC变换器的输出有功功率及其偏置电流大小进行控制，实现偏置电流在各隔离型DC-DC变换器的均分。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：每个所述隔离型DC-DC变换器由输入级DC-AC逆变器、中间级高频变压器以及输出级真双极整流单元组成，所述中间级高频变压器连接在所述输入级DC-AC逆变器、所述输出级真双极整流单元之间。

6.根据权利要求5所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：所述输入级DC-AC逆变器拓扑采用半桥拓扑、全桥拓扑或三电平拓扑，用于将直流电压逆变为高频交流电压。

7.根据权利要求5所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：所述中间级高频变压器包括两个一次侧绕组和两个二次侧绕组，其中两个所述一次侧绕组采用相同的绕线方式，分别和两个相邻的所述隔离型DC-DC变换器的输入级DC-AC逆变器互联，两个所述二次侧绕组采用相反的绕线方式，分别和两个相邻的所述隔离型DC-DC变换器的输出级变换器互联，两个所述输出级变换器即为真双极整流单元。

8.根据权利要求7所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：通过所述两个二次侧绕组的相反绕线方式，使所述真双极低压直流端口的双极电流之间的直流偏置电流在所述中间级高频变压器形成的磁场直流分量相互抵消。

9.根据权利要求5所述的一种具备真双极低压直流端口的固态变压器装置的控制方法，其特征在于：所述输出级真双极整流单元为两个钳位二极管型三电平结构，可输出真双极低压直流端口。