非隔離型V2G共模電壓抑制協(xié)同中點(diǎn)電位平衡技術(shù)的研究.pdf

1、建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的背景下，能夠?qū)㈦妱?dòng)汽車轉(zhuǎn)化為分布式儲(chǔ)能單元的V2G技術(shù)得到了長足的發(fā)展。V2G技術(shù)的日趨集成化得益于非隔離型級聯(lián)結(jié)構(gòu)，非隔離型拓?fù)涫÷粤烁綦x變壓器,具有小型輕便效率高等優(yōu)勢，但車載動(dòng)力電池和電網(wǎng)有了直接的電氣聯(lián)系，逆變器輸出側(cè)會(huì)產(chǎn)生共模電壓，對負(fù)載和周圍電氣設(shè)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(diǎn)電位不平衡問題會(huì)嚴(yán)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(diǎn)電位平衡的

2、協(xié)同控制，對于保障系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行有著重要的意義。
　　目前很難找到一種能夠兼顧中點(diǎn)電位平衡控制和共模電壓抑制的控制方法。本文結(jié)合河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(E2014502109)“新型車載V2G雙向變流拓?fù)浼捌淇刂品椒ǖ难芯俊?，對?yīng)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(lì)源,證實(shí)前級雙向半橋DC/DC變換器對共模電壓無影響；同時(shí)，揭示了三相三電平V2

3、G中點(diǎn)電位不平衡會(huì)限制共模電壓抑制效果。分別基于空間電壓矢量調(diào)制（SVPWM）和脈寬調(diào)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?fù)涓倪M(jìn)兩條途徑分別獨(dú)立實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制。采用控制算法途徑時(shí)，引入虛擬空間矢量調(diào)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(diào)制策略，使其開關(guān)頻率固定，通過控制開關(guān)周期內(nèi)平均中線電流為零實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位平衡。采用拓?fù)涓倪M(jìn)途徑時(shí)，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(diǎn)電位偏移方向，選擇平衡電路工作模式來抑制中點(diǎn)電位的偏移；改進(jìn)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?qū)盈B調(diào)制和反向?qū)盈B調(diào)制實(shí)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?qū)盈B調(diào)制，提出三步守恒法來平抑中點(diǎn)電位波動(dòng)；進(jìn)而提出一種雙極性載波調(diào)制結(jié)合NTV2的新型調(diào)制策略，即基于布爾邏輯運(yùn)算建立雙極性載波調(diào)制輸出