基于互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器在超级电容器储能中的应用

超级电容器等快速储能技术在短时大功率应用中具有较好的技术经济性，非常适宜于微型电网运行过程中的瞬时功率平衡控制。提出超级电容器通过Buck/Boost双向变换器与脉宽调制(pulsewidthmodulation，PWM)逆变器相连的储能主电路结构，以实现功率的双向调节并提高超级电容器利用率。为解决直流母线电压易受PWM逆变器工作状态切换而波动的问题，采用互补PWM控制技术，分析其特点及其在提高系统运行稳定性与动态响应的优势；建立互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器的小信号模型，应用电压电流双闭环与功率前馈相结合的方法以抑制直流母线电压波动；针对直流母线负载电流不易测量的问题，提出采用最小拍观测器的方法对负载电流进行虚拟测量。仿真和实验证实了该方法的有效性。