适用于双负载模式的Vienna整流器调制方法

姜卫东; 张庆岩; 刘圣宇; 王金平; 卢蒙蒙

doi:10.7500/AEPS20230324002

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适用于双负载模式的Vienna整流器调制方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 适用于双负载模式的Vienna整流器调制方法
- Modulation Method for Vienna Rectifier in Dual Load Mode
- 电力系统自动化 2023年47卷第17期页码：160-168
- 作者机构：
  
  合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽省合肥市 230009
- 作者简介：
  
  姜卫东(1976—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力电子电力传动、电机控制。E-mail：ahjwd@163.com
  张庆岩(1995—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力电子与电力传动。E-mail：zqyzqy117@163.com
  刘圣宇(1997—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力电子与电力传动。E-mail：3295233452@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(52077050)
- DOI：10.7500/AEPS20230324002
  中图分类号：
- 收稿：2023-03-24，
  
  修回：2023-06-10，
  
  网络出版：2023-08-01，
  
  纸质出版：2023-09-10
- 稿件说明：
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姜卫东,张庆岩,刘圣宇等.适用于双负载模式的Vienna整流器调制方法[J].电力系统自动化,2023,47(17):160-168.

JIANG Weidong,ZHANG Qingyan,LIU Shengyu,et al.Modulation Method for Vienna Rectifier in Dual Load Mode[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(17):160-168.
姜卫东,张庆岩,刘圣宇等.适用于双负载模式的Vienna整流器调制方法[J].电力系统自动化,2023,47(17):160-168. DOI： 10.7500/AEPS20230324002.

JIANG Weidong,ZHANG Qingyan,LIU Shengyu,et al.Modulation Method for Vienna Rectifier in Dual Load Mode[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(17):160-168. DOI： 10.7500/AEPS20230324002.

摘要

在工程应用中，Vienna整流器常处于双负载模式给串联电池组充电以提高效率和降低成本，此时，上、下直流侧的输出电压和功率不再相等，矢量的合成变得非常复杂。文中从载波的角度进行分析，通过注入零序电压实现了上、下直流侧输出功率的解耦和中点电压的主动控制，简化了计算过程。基于Vienna整流器拓扑的输出电平约束和调制约束分析了零序电压的约束条件，并基于上述约束条件给出了不同运行状态下Vienna整流器的上、下直流侧可输出的极限功率，为工程参数设计提供参考。此外，分析了双负载运行状态下Vienna整流器的电流过零畸变问题，提出了抑制电流过零畸变的方法，并直接给出了三相调制电压。实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的优越性。

Abstract

In engineering applications

Vienna rectifiers are often in a dual load mode to charge series battery packs to improve efficiency and reduce costs. In these situations

the output voltage and power on the upper and lower DC sides will be no longer equal

and the composition of vectors will become very complex. In this paper

the analysis is conducted from the perspective of the carrier

and the zero sequence voltage is injected to decouple the output power on the upper and lower DC sides and actively control the neutral point voltage

which simplifies the calculation process. The constraints of zero sequence voltage are analyzed based on the output level constraints and modulation constraints of the Vienna rectifier topology. Based on the above constraints

the extreme output power on the upper and lower DC sides of the Vienna rectifier in different operation states is given

which can provide a reference for parameter design in engineering. In addition

the problem of current zero-crossing distortion in the Vienna rectifier under the dual load operation condition is analyzed

and a method for suppressing current zero-crossing distortion is proposed. The three-phase modulation voltages are directly provided. The correctness of the theoretical analysis and the superiority of the proposed method are verified by experimental results.

关键词

Keywords

references

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