双向DC-DC变换器基于切换系统的建模与储能控制.pdf

第４０卷第３期２０１２年２月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶ＿０ｌ＿４０Ｎｏ．３Ｆｅｂ．１，２０１２—双向ＤＣＤＣ变换器基于切换系统的建模与储能控制高明远（开封大学，河南开封４７５００４）摘要：吸收利用制动状态电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径。通过分析储能节能系统结构，得出储能—系统等效电路；在此基础上建立了用于储能节能系统的双向ＤｃＤｃ变换器切换系统模型，构造了系统的Ｌｙａｐｕｎｏｖ￣，数，通过Ｌｙａｐｕｎｏｖ￣数推导出系统切换控制律。在储能和放电两种工况下的仿真结果表明，系统能够完全吸收并利用电机回馈电能，保持直流母线电压稳定，实现系统节能。—关键词：储能；双向ＤｃＤＣ变换器；切换系统；建模与控制Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｂｉ・－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤＣ－－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｓｗｉｔｃｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍＧＡＯＭｉｎｇ－ｙｕａｎ（ＫａｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ４７５００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｏｆｂｒａｋｉｎｇｍｏｔｏｒｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｒｏａｃｈｔｏｓａｖｅｅｎｅｒｇｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆａｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｋｃｕｋｆｉｒｓｔｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｓｙ￣ｅｍｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｆｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄＬｙａｐｕｎｏｖｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｃｈｒｕｌｅｓ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｒｕｌｅｓ，ｔｈｅｍｏｄｅｌＣａｎｆｕｌｌｙａｂｓｏｒｂａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｍｏｔｏｒ，ｋｅｅｐＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅｓｔｅａｄｙ，ａｎｄｓａｖｅｓｙｓｔｅｍｅｎｅｒｇｙ．—Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ；ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤＣＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ中图分类号：ＴＭ７１文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４－３４１５（２０１２）０３－０１２９０６０引言目前，我国已进入整体节能时代，节能产业已成为我国重要的国家战略之一。在工业生产过程中，回收利用电机回馈再生电能已成为电机系统节能的重要途径之一。以往研究表明，该回馈再生电能非常大，如采油系统中，抽油机用电机有３３．６７％的时间处于发电状态，发电量占总用电量的１２．８５％［１１；在轨道交通中，电力机车回馈再生能量一般为牵引能量的３０％甚至更多【２Ｊ。为回收和利用这部分巨大的再生电能，开展储能节能系统双向ＤＣ．ＤＣ变换器建模与控制研究具有十分重要的现实意义。“ＤＣ．ＤＣ变换器常用的建模方法为状态空间平”“”均法或周期平均方法【３。４Ｊ，这种通过忽略模型中高次项，而近似得到变换器小信号模型的方法存在建模精度不高，当大信号扰动时系统可能不稳定基金项目：河南省高等学校青年骨干教师资助计划（２０１０ＧＧＪＳ－２６３）等诸多问题１５】。为建立系统精确模型，许多学者开展ＴＤＣ．ＤＣ变换器的混杂系统建模研究【６｛】。文献『９．１２１分别建立ＴＤＣ．ＤＣ变换器的二阶混杂系统模型、双线性系统模型、切换仿射线性系统模型及混杂自动机模型等，并提出了对应的控制策略。而用于储能系统的双向ＤＣ．ＤＣ变换器，其负载与一般纯电阻负载不同，属于阻容性负载，其端电压随储能量的增减而不断变化，这种动态特性使得系统阶次“较高，不利于系统稳定性分析。文献【ｌ３】是采用状”态空间平均法建立了降压模式下阻容性负载的双向ＤＣ．ＤＣ变换器等效电路模型。文献【１４】开展了超级电容储能节能系统的研究，提出了基于规则的能量管理方法。本文回顾了当前回收和利用制动电机再生能量的常用方法，在分析储能节能系统运行过程的基础上，得到储能节能系统的等效电路，进而建立双向Ｄｃ．ＤＣ变换器的切换系统模型，构造用于系统稳定性分析的Ｌｙａｐｕｎｏｖｉ￣数，并以此获得系统切换控制律。最后分储能和放电两种工况进行仿真研究，．１３Ｏ．电力系统保护与控制仿真结果验证了所建立模型的合理性和切换控制律的有效性。１系统结构与等效电路为了回收和利用电机制动时的再生电能，多采用多电机共用直流母线的系统结构，当系统中一台或多台电机处在制动发电状态时，制动电机所产生的再生电能回馈到共用的直流母线上，供其他处在耗能状态电机吸收，从而达到既节约电能又处理回馈电能的效果Ｌｌ。但该结构存着制动电机再生电能不能被耗能状态电机完全吸收时，直流母线电压升高、设备无法正常运行或损坏等问题。为避免直流母线电压升高，将超级电容通过双向ＤＣ．ＤＣ变换器接于系统直流母线上，储存不能被耗能电机完全吸收的再生电能。当系统耗能小于平均耗能，即回馈功率大于平均回馈，直流母线电压升高时，双向—ＤＣＤＣ变换器吸收电能，超级电容储能，保持网侧供电功率和直流母线电压稳定；与之相反，当系统耗能大于系统平均耗能，回馈能量小于平均回馈，直流母线电压下降时，双向ＤＣ．ＤＣ变换器回送电能到直流母线，超级电容释放电能，保持网侧供电功率和直流母线电压稳定。因此储能节能系统不但能保持直流母线电压的稳定，而且减小了系统功率扰动对电网的影响，提高系统的性能。系统结构如图１所示。对图１所示储能节能系统，超级电容可等效为理想电容与等效并联电阻Ｒ并联后再与等效内阻ＲＥ串联的电路形式【ｌ。表征超级电容内部发热损耗和电流不同引起的压降；辟也叫漏电电阻，表征超级电容的自放电现象，反映超级电容漏电效应。工程实际中，非常小，为毫欧姆级，一般可忽略，而不能忽略，文献显示６Ｖ３００Ｆ超级电容漏电流为１９ｍＡ，约为３２０Ｑ【ｌ。由此储能系统的等效电路如图２所示，其中、为理想开关，为理想电感，ｒ为超级电容和电感内阻之和，ｃ为直流母线侧电容，Ｒ电容漏电电阻。系统直流母线的功率变化用受控功率源Ｐ来描述，如果不考虑储能系统的损耗，Ｐ＝０时，ｆｎ＝０，系统处于平衡状态，保持不变，储能系统不储能，也不释放能量；Ｐ＞０时，／０＞０，超级电容储能；Ｐ＜０时，＜０，超级电容释放电能。共直流母线系统增加储能系统后，直流母线电压变化相对较小，也可用受控电流源取代受控功率源描述直流母线功率的变化。图１储能节能系统结构Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｂａｓｅｄＯ１１ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ图２储能节能系统等效电路Ｆｉｇ．２Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓ２双向ＤＣ．ＤＣ变换器切换系统模型对图２所示等效电路，设电感工作在连续电流模式（ＣＣＭ），电路中的开关器件Ｓ、可视为一对互质开关。变换器在开关闭合Ｓ＝１和开关断开∑∑Ｓ：０的两子系统、间切换，如图３所示。则双向ＤＣ．ＤＣ变换器可用切换系统描述为ｘ（ｔ）＝Ａ）ｘ（ｆ）＋ｆｆ１ｗ（ｔ）（１）其中：广］Ｔ＝‘“【Ｕｓｃ］；（ｆ）＝ｌ０１０Ｉ；ｗ（ｆ）：ｆ０；≥．［０ｌ，２】ｏ，（１一（ｆ））１＝ｌ１Ｃｓ１ＲＣ０高明远双向ＤＣ．ＤＣ变换器基于切换系统的建模与储能控制－１３１－：∑子系统。∑子系统：图３系统的子系统Ｆｉｇ．３Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍｄｉａｇｒａｍ∽通过第１节讨论，等效电阻ｒ很小，于是，为（１一Ｓ（ｆ））１上三一０Ｃ一０—一１＿Ｃｓ。豫Ｃｓ系统切换稳定时，并不是某一子系统稳定，也不是所有子系统都是稳定，而是系统在子系统间的切换达到平衡，在切换平衡点的邻域切换稳定。系统处在切换平衡点＝ｌ。ｌ时，开关量可看作连续量，用朝表示，则有ｅｑｅｑ＋Ｂｅｑｗ＝０（２）∑∑∑其中：＝１；＝ＧｌｉＡｉ；＝ａ／ｎ，．。ｉ＝１ｉ＝ｌｉ＝１——可解得：Ｓｅｑ：Ｕｏｑ－－Ｕｓｅ，—Ｕｅｑ（、Ｕ。ｅｑ一／ｏ）。ｃａｓｃ对于超级电容构成的阻容负载，在储能和放电过程中，超级电容端电压会不断发生变化，因此系统并不存在严格意义上的切换平衡点，总是处于过渡过程中，但由于超级电容容量巨大，在一个采样周期内其电压变化很小，可以认为是常量，基于此得到的平衡点，称之为准平衡点，准平衡点的不断变化构成了储能系统的动态过程。３切换律变换器的性能完全取决于切换信号ａ（ｔ），在电∑∑流连续模式下，双向ＤＣ．ＤＣ变换器在，、，两个子系统间切换。定理１对式（１）线性切换系统，若存在正定∈对称矩阵Ｐ，满足Ｌｙａｐｔｍｏｖ函数≠Ｖ（ｘ一）＝（一）Ｐ（ｘ－Ｘ￣ｑ）＞０，（Ｘｅｑ），贝０存在—切换律（ｆ），使得ｖ（ｘ。）＜０，线性切换系统相对切换平衡点是渐近稳定的。此时切换律取ｔｒ（ｔ）＝ａｒｇＪＥ｛ｌ，２“ｍｉｎ１蜘一）（一）】（３）证明：考虑到双ＤＣ－ＤＣ变换器是端口受控的『Ｌ００］哈密顿系统，取Ｐ：１０Ｃ０ｌ时，显然Ｐ为正定Ｌｏ０ＣｓＪ对称矩阵。系统相对于准切换平衡点的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数Ｖ（ｘ－ｘｅｑ）＝（ｘ－ｘｅｑ）ｅ（ｘ－ｘｃｑ），显然有≠Ｖ（ｘ一）＞０（ｘ）能。若系统运行在第ｉ个子系统，那么（ｘ－）＝（Ｘ－－Ｘｅｑ）＝２（一臌（４）２（ｘ一）Ｐ（ＡｉＸ＋ＢｔＷ）式（２）两边同乘２（ｘ－ｘｅ。）Ｐ，和式（４）相减，得——矿（一）＝２（一）ＴＰ（４ｅｑＸｅｑ＋ＢｆｗＢｅｑｗ）＝—２（ｘ一）ｅ４（ｘ）一（５）—２（ｘｅｑ）Ｐ（４一％）ｅｑ把Ｐ、、代入式（５）可得（一）为￣＇（Ｘ－－Ｘｅｑ）：一三＋２（ｑ一＂）（ｓ一ｓｑ）（６）∑对子系统，则有ｆ￣（ｘ－（＋（７）２（ｉｕ。ｑ一材）（１一ｃｑ）∑对子系统，，则有一）＝ｔ？２（ｘ－）＝－＋（８）２（ｉｕｅｑ一）（０一ｃｑ）∑当系统运行在子系统时，若一）＜０，系统向切换平衡点靠近，是稳定的；若ＶＩ（Ｘ－－Ｘｅｑ）＞０，由于一≤０，必有—２（ｉｕ。ｑＵｉ￣ｑ）（１一ｑ）＞０，２（ｉｕ。ｑ一ｆｅｑ）（０一Ｓ。ｑ）＜０，“（ｘ一）＜０，根据式（３）切换律，２（ｉｕ。一）・∑（：一）＜０取最小值，子系统已被激活，系统运∑行在子系统．，仍向切换平衡点靠近，系统稳定。∑当系统运行在子系统，时亦然。因此，在切换律（ｆ）作用下，双向Ｄｃ．ＤＣ变换器相对平衡点是渐近稳定的。４实验仿真研究为验证所建模型的合理性和切换控制律的有效『生，根据直流母线电压期望值，由式（４）和式（５）电力系统保护与控制得到系统平衡点和切换律，分储能和放电两种工况进行实验仿真研究。４．１仿真研究设仿真参数：电感Ｌ＝３．６ｍＨ，直流侧电容Ｃ＝３３００ｐ．Ｆ，直流侧电容漏电电阻Ｒ＝１００ｋＱ，超级电容：１０Ｆ，＝１０ｋｆ２，超级电容初始电压Ｕ。＝３００Ｖ。仿真时，取直流母线稳态电压期望值为５０５Ｖ。（１）储能系统储能。当受控功率源Ｐ＞０，直流母线电压升高，大于电压期望值，需要系统储能时，仿真结果如图４所示。从图４可以看出，在切换∑∑信号ｏｒ（ｔ）作用下，储能系统在子系统．和，之间切毒．ｌＯ０５０。匿５Ｏ５４０５２０５００４８０ｌ０。一ｓ００２ＯＯ２０１２．０２２０３２．０４２．０５ｓ（局部）图４储能期间电压电流波形Ｆｉｇ．４Ｖｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｄｕｒｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｐｅｒｉｏｄ换，电感电流流向超级电容，超级电容电压升高，系统储能，直流母线电压稳定在期望值，网侧供电电流保持不变。从图４还可看出，当Ｐ＝０，网侧供电功率等于系统耗电功率，不需要储能系统储能也不需要释放时，在切换信号ｏｒ（ｔ）作用下，电感平均电流为零，储能系统不储能，也不释放电能，直流母线与超级电容电压保持不变。（２）储能系统放电。当受控功率源Ｐ＜０，直流母线电压下降，需要储能系统释放电能时，仿真结果如图５所示。从图５可以看出，在切换信号（，１作用下，电感电流由超级电容流向直流母线，电流为负，超级电容电压下降，储能系统释放电能，直毒。５４０５２０５００图５放电期间电压电流波形Ｆｉｇ．５ＶｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｅｒｉｏｄＡ，锄甘壤埘Ａ／出＞＼脚时鳝＿旦Ａ／旧馋世—壹旦塑旦：里曼銮堡茎三墨笙垄堡皇堡壁笙．１３３．鎏竺电压稳定在（略低于）期望值，网侧供电电流保持不变。本文利用ｄＳＰＡＣＥ实时系统，开展实验研究。ｄｓＰＡｃＥ是一套基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｎｍｌｉｎｌ（的控制开发系统和半实物仿真软硬件工作平台，具有可靠性高，试验时直流母线电压为１００Ｖ；超级电容为≯ａｗｅ１１公司生产的电压为４８Ｖ，容量为ｌ６５Ｆ的超储能系统储能时，其动态响应曲线如图６所示。‘…。ｆ１．Ｉｌ一－－＿。¨…¨…一ｌ２Ｏｌ０１０２０３０４０５０６０ｇｓ（ａｊ超级电容电压在切换信号ｏ－（ｔ）作用下，实现储能系统的储能和放皇喽：．．并保持直流母线电压稳定在期望值，验证了所建模型的合理性和切换控制律的有效性。。５结论本文通过分析共用直流母线交流传动系统节能原理，构造了储能节能系统等效电路，在此基础上，建立了储能系统切换系统模型，并构造了系统的Ｌｙ印ｕｎｏＶ函数，进而得了系统切换控制律。分储能和放电两种情况对系统进行实验与仿真研究，结果表明，通过储能系统储存、释放电机回馈再生电能，使得再生电能得到充分回收并利用，达到节能目的，并保持直流母线电压稳定，减小功率扰动对电网的影响。参考文献［１］篁，鲍兵，赵中山，等．基于采油系统的公共直流母线变频器结构分析及应用［Ｊ】．电气应用，２００８．１：ＺＨＡＯＺｈｉ，ＢＡＯＢｉｎｇ，ＺＨＡＯＺｈｏｎｇ．ｓｈａｎ，ｅｔａ１．ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃＯｎｖｅｎｅｒＣＯｍｍｏｒｔＤＣｂｕｓｂａｓｅｄｏｎｏｉｌｒｅｃｏｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２００８，１４：２４．２６．［２３耋皂，谢少军，姚远．基于超级电容的城市轨道交通车辆再生制动能量吸收系统［Ｊ】．电工技术学：２０１０，２５（３）：Ｉ１６－１２４．‘ＸＵＡｉｇｕｏ，ＸＩＥＳｈａｏ－ｊｕｎ，ＹＡＯＹｕａｎ．Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｕｌｔｒａ－ｃａｐａｃｉｔｏｒｆｏｒｕｒｂａｎｒａｉｌｗａｙｖｅｈｉｃｌｅｓ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ０ｆＣｈｉｎａ，ＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１０，２５（３）：１１６．１２４．Ｌ３ＪＭｉｄｄｌｅｒｏｏｋＲＤ．Ｓｍａｌｌ－ｓｉｇｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｐｕｌｓｅ－ｗｉｄｔｈｍ。ｄｕｌａｔｅｄｓｗｉｔｃｈｅｄｍｏｄｅｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ『Ｊ１．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ，１９８８，７６（４）：３４３．３５４．一［４３ＥｒｉｃｋｓｏｎＲＷ．Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｏｆｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ『Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＣｈａｐｍａｎａｎｄＨａｌｌ，１９９７．ＪＢｏｔａｎＣ，ＨｏｒｇａＶＯｓｔａｆｉＥｅｔａ１．ＧｅｎｅｒａｌａＳｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｓｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌ［Ｃ］｜｜ＰｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎ２００７：Ｉ－１０．Ｌ６ＪＧｏｅｂｅｌＳａｎｆｅｌｉｃｅＲＧＴｅｅｌＡＲ．Ｈｙｂｒｉｄｄｙｎａｍｉｃａ１ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］・ＩＥＥＥＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｓＭａｇａｚｉｎｅ，２００９：２８－９３．［］，王钢，欧阳慧林．ＤＣＤＣ变换器数字控制离散建模研究［Ｊ］．继电器，２００４，３２（１４）：８－１２．…’ＤＩＮＧＭａｏｓｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＧａｎｇ，ＯＵＹＡＮＧＨｕｉ．１ｉｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｒｅｅｄｉｓｃｒｅｔｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｄｉｇｉｔａ１ｃ０ｎｔｒｏｌｏｆ，ＤＣ＿Ｄｃｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００４，３２（１４）：８－１２．［８］蚕．，联Ｂｕｃｋ变换器反步均流控制律的设计［Ｊ１．电力系统保护与控制，２０１０，３８（１）：１９．２３．…ＺＨＡＮＧＴｉａｎ－ｙｕ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｓｈａｒｉｎｇ。。ｎｔｒｏｌｌａｗｆｏｒｐａｒａｌｌｅｌｅｄＢｕｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３８（１）：１９．２３．－－１３４一电力系统保护与控制［９］马皓，祁峰，张霓．基于混杂系统的ＤＣ．ＤＣ变换器建模与控制［Ｊ］．中国电机工程学报，２００７，２７（３６）：９２－９６．ＭＡＨａｏ，ＱＩＦｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＮｉ．ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｈｙｂｒｉｄｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００７，２７（３６）：９２－９６．［１Ｏ］张涌萍，张波，丘东元．ＤＣ．ＤＣ变换器双线性系统建模及基于李亚普诺夫直接法的控制方法［Ｊ］．中国电机工程学报，２００８，２８（９）：７－１１．ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ－ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＢｏ，ＱＩＵＤｏｎｇ－ｙｕａｎ．—Ｂｉｌｉｎｅａｒｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌａｎｄｌｙａｐｕｎｏｖｂａｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌ—ｍｅｔｈｏｄｆｏｒＤＣＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００８，２８（９）：７－１１．［１１］陆益民，张波，尹丽云．ＤＣ／ＤＣ变换器的切换仿射线性系统模型及控制［Ｊ］．中国电机工程学报，２００８，２８（１５）：１６－２２．ⅥＬＵＹｉ．ｍｉｎ．ＺＨＡＮＧＢｏ．ＮＬｉ－ｙｕｎ．ＳｗｉｔｃｈｅｄａｆｆｉｎｅｓｙｓｔｅｍｓｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００８，２８（１５）：１６－２２．［１２］马红波，冯全源，郭进．升压型ＤＣ／ＤＣ开关变换器的混杂建模与控制研究［Ｊ】．铁道学报，２０１０，３２（４）：５０．５５．ＭＡＨｏｎｇ－ｂｏ，ＦＥＮＧＱｕａｎ－ｙｕａｎ，ＧＵＯＪｉｎ．ＨｙｂｒｉｄｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｂｏｏｓｔＤＣ／ＤＣｓｗｉｔｃｈｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｈｅＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＳｏｃｉｅｔｙ，２０１０，３２（４）：５０－５５．［１３］张逸成，吴璐璐，胡晓军．带阻容负载的能量存储系统建模与稳定性分析［Ｊ］．系统仿真学报，２０１０，２２（３）７３３．７３７．ＺＨＡＮＧＹｉ．ｃｈｅｎｇ．ＷＵＬｕ．１ｕ，ＨＵＸｉａｏ－ｊｕｎ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ－ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｌｏａｄ（Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２０１０，２２（３）：７３３－７３７．ｏｆＳｙｓ￣ｍ［１４］王司博，韦统振，齐智平．超级电容器储能的节能系统研究［Ｊ】．中国电机工程学报，２０１０，３０（９）：１０５．１１０．——ＷＡＮＧＳｉｂｏ，ＷＥＩＴｏｎｇ・ｚｈｅｎ，ＱＩＺｈｉｐｉｎｇ．Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１０，３Ｏ（９）：１０５－１１０．［１５］王云飞，杨耕．通用变频器．感应电机系统的电机耗能型制动控制方法【Ｊ＿１．电工技术学报，２００６，２１（１）：８７．９２．ＷＡＮＧＹｕｎ－ｆｅｉ，ＹＡＮＧＧｅｎｇ．Ｐｏｗｅｒｌｏｓｓｂｒａｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｇｅｎｅｒａｌｉｎｖｅｒｔｅ￣ｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｓ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００６，—２１（１）：８７９２．［１６］程红丽，王立，刘健．电容储能的自动化终端备用开关电源设计［Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９，３７（２２）：—ｌ１６１２０．ＣＨＥＮＧＨｏｎｇ－ｌｉ，ＷＡＮＧＬｉ，ＬＩＵＪｉａｎ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｃａｐａｃｉｔｏｒｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｂａｓｅｄｂａｃｋ－ｕｐｓｗｉｔｃｈｉｎｇｓｕｐｐｌｙｆｏｒａｕｔｏｍａｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌｕｎｉｔｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９．３７（２２）：１１６－１２０．［１７］王振浩，张延奇，李国庆．基于超级电容器的直流系统混合储能研究［Ｊ］。电网技术，２０１０，３４（４）：１５８．１６２．ＷＡ——ＮＧＺｈｅｎｈａｏ，ＺＨＡＮＧＹａｎｑｉ，ＬＩＧｕｏ－ｑｉｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｙｂｒｉｄｅｎｅｒｇｙｅｔｏｒａｇｅｆｏｒＤＣｓｙｓｔｅｍｏｆｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｂａｓｅｄｏｎｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３４（４）：１５８－１６２．收稿日期：２０１１－０４－２８；修回Ｅｌ期ｌ２０１卜０６－０６作者简介：高明远（１９６５－），男，副教授，研究方向为电力传动与智能控制Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｍｙｋｆ６７８＠１２６．ｃｏｍ（上接第１２８页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ丘０ｍｐａｇｅ１２８）［１Ｏ］刘丰，高迎霞，毕卫红．电子式电流互感器高压侧供能方案的研究【Ｊ］．高电压技术，２００７，３３（７）：７２－７５．ＬＩＵＦｅｎｇ，ＧＡＯＹｉｎｇ－ｘｉａ，ＢＩＷｅｉ－ｈｏｎｇ．Ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｈｉｇ｝ｌｖｏｌｔａｇｅｓｉｄｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３３（７）：７２－７５．［１１］刘忠战．电子式电流互感器高压侧自励源供能方法研—究【Ｊ］．高电压技术，２００６，４２（１）：５５５７．ＬＩＵＺｈｏｎｇ－ｚｈａｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｅｌｆ－ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｆｒｏｍｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｉｄｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ［Ｊ］．ＨｉＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，４２（１）：５５５７．［１２］秦欢．高压测量系统感应取能电源设计［Ｊ】．现代电力，２００９，２６（５）：３２－３６．ＱＩＮＨｕａｎ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｄｕｃｅｄｐｏｗｅｒａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒｈｉ曲ｖｏｌｔａｇｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＭｏｄｅｍＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００９，２６（５）：３２－３６．［１３］辜承林，陈乔夫，熊永前．电机学【Ｍ】．武汉：华中科技大学出版社，２００５．ＧＵＣｈｅｎｇ－ｌｉｎ，ＣＨＥＮＱｉａｏ．ｆｕ，ＸＩＯＮＧＹｏｎｇ－ｑｉａｎ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍａｃｈｉｎｅｒｙ［Ｍ］．Ｗｕｈａｎ：ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｒｅｓｓ，２００５．［１４］潘再平，章玮，陈敏祥．电机学【Ｍ】．杭州：浙江大学出版社，２００８．ＰＡＮＺａｉ－ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｅｉ，ＣＨＥＮＭｉｎ－ｘｉａｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍａｃｈｉｎｅｒｙ［Ｍ］．Ｈａｎｇｚｈｏｕ：Ｚｈ￣ｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２００８．［１５］熊信银，张步涵．电气工程基础【Ｍ】．武汉：华中科技大学出版社，２００５．ＸＩＯＮＧＸｉｎ．ｙｉｎ，ＺＨＡＮＧＢｕ－ｈａｎ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ［Ｍ］．Ｗｕｈａｎ：ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｒｅｓｓ，２００５．—收稿Ｅｔ期ｌ２０１１－０３１５；—修回日期：２０１卜Ｏ５０６作者简介：龚贤夫（１９８７一），男，硕士研究生，从事电力系统过电压方面的研究；Ｅ－ｍａｉｌ：２０９１０２０３＠ｇｓｔｕ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ周浩（１９６３一），男，教授，博士生导师，从事高电压测量和电力系统过电压等方面的研究。