一種將分布式資源集中到直流微電網(wǎng)中的高效單向DCDC轉(zhuǎn)換器

　　本文提出了一種新型的單向DC/DC變換器，可以將太陽能光伏或燃料電池等分布式資源的電能傳輸?shù)街绷魑㈦娋W(wǎng)中。該轉(zhuǎn)換器基于LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但設(shè)計用于在增益曲線的特定區(qū)域工作，這為將可再生能源集成到恒定直流總線中提供了若干好處。隔離式變換器效率高，零電流切換范圍寬，控制簡單。這種新型拓?fù)溥€具有通過將處理后的功率自動轉(zhuǎn)移到電壓較低的極點來平衡雙極直流總線上的電壓的固有特性。

　　微電網(wǎng)是本地的小型電力系統(tǒng)，可以獨立運行，并與主電網(wǎng)分離。微電網(wǎng)概念提高了可靠性，減少了碳排放，有效整合了可再生能源，降低了電力成本等。由于交流連接電氣元件的發(fā)展以及直流系統(tǒng)電氣保護(hù)的復(fù)雜性，微電網(wǎng)主要是通過將電源和負(fù)載集成到符合傳統(tǒng)配電網(wǎng)原理的交流總線中來實現(xiàn)的。小慣量和小慣量交流電網(wǎng)的動態(tài)調(diào)節(jié)，以及故障情況下與主電網(wǎng)斷開和重新連接的臨界性，增加了復(fù)雜的因素，也給交流連接微電網(wǎng)的可靠實施帶來了困難。

　　構(gòu)成微電網(wǎng)的主要部件是直流部件，如電池、可再生能源和小型直流發(fā)電機(jī)。此外，大多數(shù)負(fù)載已經(jīng)使用整流器提供的直流電源，或者如果采用直流連接，可以提高效率。因此，由于其效率、成本和可靠性，直流微電網(wǎng)在不久的將來將成為當(dāng)?shù)匦⌒碗娏ο到y(tǒng)的最佳解決方案。

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　　除其他因素外，直流微電網(wǎng)的成功與開發(fā)更高效、更可靠的電力電子變換器有關(guān)，這些變換器有助于裝置的安全性、可用性和可靠性。微電網(wǎng)的高水平運行、穩(wěn)定和能源管理受到了廣泛關(guān)注，而傳統(tǒng)的變換器則被用來演示這些概念。然而，由于考慮了不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在微電網(wǎng)的其他方面取得了進(jìn)展，因此需要專門為應(yīng)用開發(fā)先進(jìn)的功率變換器。此外，分布式電源或負(fù)載與直流總線之間的隔離是實現(xiàn)可靠、可靠的微電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

　　本文提出了一種基于LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的隔離單向高效DC/DC變換器。必須仔細(xì)選擇LLC罐的部件，以便在將可再生資源與直流微電網(wǎng)集成時，在提供多種優(yōu)勢的區(qū)域內(nèi)，在滿負(fù)荷范圍內(nèi)操作諧振電路。用一臺商用直流/直流變換器對該變換器進(jìn)行了驗證，并給出了實際結(jié)果。本文還討論了該變換器與雙極性直流微電網(wǎng)連接時的其他優(yōu)點。