非隔離型V2G共模電壓抑制協(xié)同中點電位平衡技術的研究.pdf

1、建設堅強智能電網(wǎng)的背景下，能夠將電動汽車轉化為分布式儲能單元的V2G技術得到了長足的發(fā)展。V2G技術的日趨集成化得益于非隔離型級聯(lián)結構，非隔離型拓撲省略了隔離變壓器,具有小型輕便效率高等優(yōu)勢，但車載動力電池和電網(wǎng)有了直接的電氣聯(lián)系，逆變器輸出側會產(chǎn)生共模電壓，對負載和周圍電氣設備產(chǎn)生很大危害，甚至帶來安全隱患；且三電平系統(tǒng)固有的中點電位不平衡問題會嚴重影響系統(tǒng)共模電壓抑制效果。因此，深入研究非隔離型V2G系統(tǒng)共模電壓抑制和中點電位平衡的

2、協(xié)同控制，對于保障系統(tǒng)的安全有效運行有著重要的意義。
　　目前很難找到一種能夠兼顧中點電位平衡控制和共模電壓抑制的控制方法。本文結合河北省自然科學基金項目(E2014502109)“新型車載V2G雙向變流拓撲及其控制方法的研究”，對應用于非隔離型V2G系統(tǒng)的協(xié)同控制方法展開研究。
　　通過建立非隔離型V2G系統(tǒng)共模電壓等效模型，確定了共模電壓激勵源,證實前級雙向半橋DC/DC變換器對共模電壓無影響；同時，揭示了三相三電平V2

3、G中點電位不平衡會限制共模電壓抑制效果。分別基于空間電壓矢量調制（SVPWM）和脈寬調制（PWM）提出系統(tǒng)協(xié)同控制策略；之于前者，從控制算法和拓撲改進兩條途徑分別獨立實現(xiàn)協(xié)同控制。采用控制算法途徑時，引入虛擬空間矢量調制(NTV2)，重新定義虛擬小、中矢量，保證了共模電壓抑制效果，在新型虛擬矢量空間下，提出分區(qū)域混合調制策略，使其開關頻率固定，通過控制開關周期內平均中線電流為零實現(xiàn)中點電位平衡。采用拓撲改進途徑時，在直流母線處引入H橋平

4、衡電路(或與之等效的單橋平衡電路)，根據(jù)中點電位偏移方向，選擇平衡電路工作模式來抑制中點電位的偏移；改進傳統(tǒng)抑制共模電壓 SVM算法，形成五段式去冗余 SVM算法作為配套控制策略，有效抑制共模電壓。之于后者，分別探究載波正向層疊調制和反向層疊調制實現(xiàn)協(xié)同控制的可能性，針對可以減小系統(tǒng)共模電壓峰值的反向層疊調制，提出三步守恒法來平抑中點電位波動；進而提出一種雙極性載波調制結合NTV2的新型調制策略，即基于布爾邏輯運算建立雙極性載波調制輸出