DC-DC变换器

直流微电网是新能源综合利用的重要形式，但其中的分布式接口往往存在着强随机性扰动，这给直流变换器的稳压控制带来了诸多问题。为了尽可能地抑制控制器参数固定时这种不确定性特征引起的不利影响，提出了一种利用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)算法整定线性自抗扰控制器参数的方法。依靠引入了智能算法的自抗扰微电网控制系统，实现了控制器参数的自适应调整，从而实现了微电网接口变换器的稳定运行。通过仿真对比了各类典型工况下，DDPG-LADRC与传统线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection control, LADRC)、双闭环比例-积分控制器的性能差异，验证了所提控制策略的有效性。而参数摄动下的鲁棒性分析结果结合多项指标下的系统整体性分析，充分体现了控制器参数的智能化调整所带来的多工况自适应性增益的优越性，具备较强的工程价值。

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题，提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法。通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying, 2FSK)信号作为扰动，将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation, PWM)信号中，使得该PWM信号同时包含数据信息，实现能量信息一体化。首先，给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform, SDFT)解调方案。然后，通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知，降低输入阻抗可提升通信的信噪比。最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证。实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信，验证了所提方法的可行性。该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输，提升数字化和智能化水平。