2019多模块互联电力电子系统分析方法研究进展.ppt

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*
多模块互联系统稳定性问题的直观原因
由于模块级联造成的不稳定
下游模块的小信号输入特性表现为负电阻
*
多模块互联系统稳定性问题的直观原因
由于模块并联造成的不稳定
均流环的引入使得系统反馈环节增多,可能使全系统闭环传递函数中产生右半平面极点
不同性质的输出阻抗之间可能产生并联谐振
Vo
Vin
Vref
+
+
-
IL
+
-
+
-
HI
Hv
BasicModule
Ics
CS_Bus
+
Hi
Io
I
V
*
多模块互联电力电子系统的分析方法基础与历史发展
级联系统稳定性分析方法的研究
阻抗判据及其应用
基于阻抗判据的级联系统分析与设计
基于阻抗判据的级联系统在线监测
*
vo2
vo1
io1
Source
vi1
ii1
io2
Load
vi2
ii2
Zo
Zi
vi1
io1
vo2
ii2
-1
+
Av1(s)
Ai1(s)
Zo1(s)
1/Zi1(s)
vo1
ii1
+
+
+
+
Av2(s)
Ai2(s)
Zo2(s)
vi2
io2
+
+
+
1
Source
1/Zi2(s)
Load
阻抗判据及其应用
Impedancecriterion
“,1976:366-382”
MinorloopgainZo/Ziinblockdiagram
其中:
*
禁区概念的提出
Source
Load
Zo(s)
Zi(s)
系统稳定!
Tm(s)不包围(-1,0)
该禁区过于保守,给系统设计带来了十分大的局限,往往要求级联系统中的使用较大容量的母线滤波器
*
其他形式的禁区
0
Re
Im
(-1,0)
Im
Re
0


60°
(-1,0)
Im
Re
0

将对负载子系统的要求延伸至对单个负载的要求
Re
1
0
n
2
1
Z
o
/Z
ik
60°
Im
Re
0
1
Z
o
/
Z
ik
Im
2
1
(-1,0)
Source
Z
il
Load2
Z
i2
Loadn
Z
in
Z
i
Z
o
Load1
DCbus
P
1
P
2
P
n
*
Source
Load
注入电流扰动在线监测法
等效于
0
Re
Im
(-1,0)
禁区
-1/2
*
稳定性监测器
i
p

(
freq
.sweep)
+
-
Notchfilter
|
i
ˆ
|
p
)
t
(
i
ˆ
L
DCBus(800V)
Load
DC/DCConverter
EMI
Filter
(20kw)
UtilityInverter
3
phase/4wire
loads
EMI
Filter
DC/AC
(80kw)
PFC
Rectifier
AC/DC
Z
o
(100kw)
p
i
ˆ
L
i
ˆ
Z
i
DCBus(800V)
Load
DC/DCConverter
EMI
Filter
(20kw)
Load
DC/DCConverter
EMI
Filter
(20kw)
UtilityInverter
3
phase/4wire
loads
EMI
Filter
DC/AC
(80kw)
PFC
Rectifier
AC/DC
Z
o
(100kw)
p
i
ˆ
p
i
ˆ
L
i
ˆ
L
i
ˆ
Z
i
稳定性的监测
*
多模块互联电力电子系统的分析方法基础与历史发展
并联系统稳定性分析方法的研究
相同参数多模块的并联系统稳定性分析
不同参数两模块的并联系统稳定性分析
不同参数多模块的并联系统稳定性分析