基于L-LLC谐振双向变换器的储能系统接口控制策略

"基于L⁃ LLC谐振双向变换器的储能装置接口电路及控制策略研究" 本文主要探讨了在微网柔性并网系统中，如何通过采用基于L⁃LLC谐振双向变换器（L⁃LLC resonant bidirectional DC-DC converter）的储能装置接口电路来解决效率低和动态性能差的问题。作者申明和张晓斌来自西北工业大学自动化学院，他们的研究主要集中在柔性直流输电、微电网和控制技术领域。 L⁃LLC谐振双向变换器是一种先进的电力电子转换器，其设计目标是实现输入侧开关管的零电压开通（Zero-Voltage Switching, ZVS）和输出侧整流管的零电流关断（Zero-Current Switching, ZCS）。这种技术可以显著提升变换器的动态性能，同时降低开关损耗，从而提高整体效率。相较于传统的最优轨迹控制方法，混合控制策略结合了PI或PID控制器与最优轨迹控制，降低了计算复杂度，允许更高的开关频率。 论文通过状态平面法对L⁃LLC⁃BDC的运行状态和特性进行了深入理论分析，为储能装置接口电路的控制系统设计提供了基础。状态平面法是一种有效的工具，用于理解和描述电力电子设备的工作模式，帮助优化控制策略。 在实际应用中，储能系统（ESS）与直流母线间的能量交换以及直流母线电压的稳定都依赖于双向DC-DC变换器。由于ESS的电压和电流变化范围较大，因此变换器需要有宽广的电压转换比和良好的动态响应。文章中的混合控制策略能够满足这些需求，确保微网在不同工况下的稳定运行，并有效平抑功率波动。 仿真结果验证了基于PI或PID与最优轨迹混合控制的L⁃LLC⁃BDC储能装置接口电路的设计正确性，证明了其在动态性能上的优势。这种控制策略的实施提升了微网柔性并网系统的整体性能，有助于实现高效、可靠的能源管理。 这篇研究工作对微网中储能系统的接口技术进行了深入探讨，提出了一种新的控制策略，旨在提升系统的效率和动态性能，对于微网和储能技术的发展具有积极的推动作用。