CN114070091B - 基于isop-dab结构的直流变压器控制方法及装置 - Google Patents

基于isop-dab结构的直流变压器控制方法及装置 Download PDF

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CN114070091B CN202111407756.4A CN202111407756A CN114070091B CN 114070091 B CN114070091 B CN 114070091B CN 202111407756 A CN202111407756 A CN 202111407756A CN 114070091 B CN114070091 B CN 114070091B
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Abstract

本发明涉及大功率直流变压器技术领域，公开了基于ISOP‑DAB结构的直流变压器控制方法及装置。本发明对变压器的多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块，并根据采集的系统输出电压计算主模块的相移量，根据主模块的相移量以及采集的DAB模块的输出高频电流，计算各从模块的相移量，进而将从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块；本发明不仅能够保证输出电压稳定，还实现了均压均流效果，可适用于多模块，完全消除了控制上的隔离问题，而且也避免了对串联侧高压信号的采集，大大减轻了信号采集的难度，方法及装置架构简单，易于实现，有较强的实用性。

Description

基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法及装置
技术领域
本发明涉及大功率直流变压器技术领域，尤其涉及一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法及装置。
背景技术
一般来说，直流变压器的中压侧电压普遍高于10kV，而功率半导体器件即使经过若干次更新换代，电压等级持续提升，容量持续增大，性能也有大幅加强，但其发展跟电网的要求仍有很大差距，因此面对电力系统高压大功率应用的需求，更需要展开对电路拓扑的研究，以便直流变压器能够承受电网中的中高压。针对一些特殊的输入高电压、输出大电流的应用场合，已经有多种DC-DC变换器拓扑结构被应用，在这些拓扑中，输入串联输出并联（Input-Series-Output-Parallel, ISOP）结构由于其模块化程度高，有较高的可靠性和冗余性，被广泛研究，可以有效解决耐高压的问题，并且各个模块单元完全相同，可以有效减少制造时间和成本。
而当前研究热点——双有源桥（Dual Active Bridge，DAB）DC-DC变换器结构简单对称，能够实现电气隔离和能量双向流动，同时可以令开关器件较为容易地实现软开关，降低开关损耗，并且对变压器的漏感能量也可充分利用，从而有效改善变换器性能，因此可以作为ISOP系统理想的基本单元。
综上所述，基于ISOP-DAB结构的电力电子变压器有广阔的发展前景。然而在实际应用中，各个DAB模块的变压器变比、漏感等参数不可能完全一致，这会导致模块间功率不均衡，因此如何确保功率平衡对于正常运行至关重要，对于ISOP系统，即保证模块间的输入均压（Input Voltages Sharing, IVS）和输出均流（Output Currents Sharing, OCS）。现有技术中有多种经典控制方法用于解决此问题：
（1）共同占空比策略，即各模块共用系统输出电压环产生的占空比，并保证整个系统的稳定运行；然而，其模块之间的各项参数并不匹配，从而导致均分精度差；
（2）无互联上翘控制策略，即将各模块输入电压以一定的比例叠加到系统输出电压参考值上，每个模块享有独立的输出电压环；但是均压均流效果与输出电压调节率呈矛盾属性，上翘系数选择不当，很有可能顾此失彼；
（3）三环控制策略，是指控制中包含有系统输出电压环、各单元的输入均压环和电流内环，系统输出电压环旨在维持系统输出电压稳定，均压环实现单元间输入电压均分的效果，电流内环用于改善动态响应效果，去掉电流内环即成双环控制策略，但也可实现功率均分；但是此方法需要采集系统输出电压和各模块输入电压，由于二者在主电路中被变压器隔离，因此在控制电路中也存在隔离问题，并且输入侧一般为高压侧，对于高电压的采集难度也会有所提升；
（4）交叉反馈输出均流控制策略，此方案消除了电压传感器，只需要采集位于并联侧的系统输出电压和各模块输出电流，解决了控制上的隔离问题；根据此方法，两模块系统通过交换两个模块的占空比，使其稳定运行，然而随着模块数量的增多，每个模块需要获取的信息是剩余其他所有模块的输出电流之和，控制电路的复杂性急剧增加，这也意味着交叉反馈方案不适用于多模块系统。
综上所述，现有基于ISOP-DAB结构的直流变压器存在输出电压不稳定、不能实现均压和均流、不适用于多模块以及控制上有隔离的缺陷。
发明内容
本发明提供了基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法及装置，解决了现有基于ISOP-DAB结构的直流变压器存在输出电压不稳定、不能实现均压和均流、不适用于多模块以及控制上有隔离的缺陷的技术问题。
本发明第一方面提供一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法，所述直流变压器包括多个DAB模块，多个DAB模块之间输入串联输出并联，所述控制方法包括：
对所述多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块；
采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流；
根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量；
根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量；
将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量，包括：
根据下式计算所述主模块的相移量：
Figure 13880DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 150464DEST_PATH_IMAGE002
表示所述主模块的相移量，
Figure 819342DEST_PATH_IMAGE003
为主模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 750389DEST_PATH_IMAGE004
为系统输出电压，
Figure 504719DEST_PATH_IMAGE005
为系统并联侧的参考电压，定义为电压环。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量，包括：
根据下式计算各所述从模块的相移量：
Figure 677949DEST_PATH_IMAGE006
式中，
Figure 139017DEST_PATH_IMAGE007
表示第
Figure 568861DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量，
Figure 748170DEST_PATH_IMAGE009
为从模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 23293DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure 604448DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 939614DEST_PATH_IMAGE011
，N为直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 104754DEST_PATH_IMAGE012
为主模块的输出高频电流，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 183568DEST_PATH_IMAGE013
即表示滤波后的第
Figure 619229DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 390876DEST_PATH_IMAGE014
即表示滤波后的主模块的输出高频电流。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述方法还包括：
对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证；
根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 279197DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 161703DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证，包括：
建立单个DAB模块的小信号模型；
建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型；
根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电压环传递函数：
根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电流环传递函数：
根据所述电压环传递函数和所述电流环传递函数的极点分布，判断所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器的稳定性。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述建立单个DAB模块的小信号模型，包括：
根据单移相调制下DAB的功率传输表达式，确定DAB模块的输入和输出电流的表达式；
根据所述输入和输出电流的表达式推导出小信号表达式：
Figure 451870DEST_PATH_IMAGE015
Figure 394418DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure 268571DEST_PATH_IMAGE017
表示对应DAB模块的输入电流的小扰动量，
Figure 626871DEST_PATH_IMAGE018
表示对应DAB模块的输出电流的小扰动量，
Figure 99441DEST_PATH_IMAGE019
表示对应相移量的小扰动量
Figure 150573DEST_PATH_IMAGE020
到输入电流的传递函数，
Figure 75804DEST_PATH_IMAGE021
表示对应输出电压的小扰动量
Figure 237795DEST_PATH_IMAGE022
到输入电流的传递函数，
Figure 299292DEST_PATH_IMAGE023
表示对应相移量的小扰动量
Figure 19861DEST_PATH_IMAGE020
到输出电流的传递函数，
Figure 370071DEST_PATH_IMAGE024
表示对应输入电压的小扰动量
Figure 273436DEST_PATH_IMAGE025
到输出电流的传递函数，
Figure 891237DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 18593DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 856099DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 359892DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 661561DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型，包括：
根据DAB模块的相移量得到对应的小扰动量：
Figure 458353DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 845472DEST_PATH_IMAGE032
为对应第
Figure 152957DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量的小扰动量，
Figure 981235DEST_PATH_IMAGE033
为对应主模块的相移量的小扰动量，
Figure 778290DEST_PATH_IMAGE034
表示对应第
Figure 324809DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 498302DEST_PATH_IMAGE035
表示对应主模块的输出高频电流的小扰动量；
计算出相移量的小扰动量到各个DAB模块输出电流的传递函数：
Figure 945201DEST_PATH_IMAGE036
式中，
Figure 850840DEST_PATH_IMAGE037
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 884655DEST_PATH_IMAGE038
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 533942DEST_PATH_IMAGE039
表示拉普拉斯算子，
Figure 399130DEST_PATH_IMAGE040
表示输出电容；
Figure 974206DEST_PATH_IMAGE041
表示对应第1个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 557634DEST_PATH_IMAGE042
表示对应第2个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 745033DEST_PATH_IMAGE043
为对应第1个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 730306DEST_PATH_IMAGE044
为对应第2个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 977748DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 986155DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 39562DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 315560DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 796220DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 26344DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 883442DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数，包括：
根据所述电压环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电压环传递函数调节
Figure 515412DEST_PATH_IMAGE003
的PI参数；
根据所述电流环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电流环传递函数调节
Figure 166973DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
本发明第二方面提供一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置，所述直流变压器包括多个DAB模块，多个DAB模块之间输入串联输出并联，包括：
主从关系定义模块，用于对所述多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块；
采集模块，用于采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流；
第一相移量计算模块，用于根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量；
第二相移量计算模块，用于根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量；
作用模块，用于将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第一相移量计算模块具体用于：
根据下式计算所述主模块的相移量：
Figure 149972DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 981400DEST_PATH_IMAGE002
表示所述主模块的相移量，
Figure 530193DEST_PATH_IMAGE003
为主模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 555918DEST_PATH_IMAGE004
为系统输出电压，
Figure 822951DEST_PATH_IMAGE005
为系统并联侧的参考电压，定义为电压环。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第二相移量计算模块具体用于：
根据下式计算各所述从模块的相移量：
Figure 959534DEST_PATH_IMAGE006
式中，
Figure 362834DEST_PATH_IMAGE007
表示第
Figure 559460DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量，
Figure 313789DEST_PATH_IMAGE009
为从模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 510457DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure 971525DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 401369DEST_PATH_IMAGE011
，N为直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 315099DEST_PATH_IMAGE012
为主模块的输出高频电流，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 855802DEST_PATH_IMAGE013
即表示滤波后的第
Figure 436956DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 772122DEST_PATH_IMAGE014
即表示滤波后的主模块的输出高频电流。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述装置还包括：
验证模块，用于对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证；
调整模块，用于根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 937262DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 953759DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述验证模块包括：
第一模型建立单元，用于建立单个DAB模块的小信号模型；
第二模型建立单元，用于建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型；
电压环传递函数确定单元，用于根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电压环传递函数：
电流环传递函数确定单元，用于根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电流环传递函数：
稳定性判断单元，用于根据所述电压环传递函数和所述电流环传递函数的极点分布，判断所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器的稳定性。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第一模型建立单元包括：
第一表达式确定子单元，用于根据单移相调制下DAB的功率传输表达式，确定DAB模块的输入和输出电流的表达式；
第二表达式确定子单元，用于根据所述输入和输出电流的表达式推导出小信号表达式：
Figure 451737DEST_PATH_IMAGE015
Figure 895488DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure 111705DEST_PATH_IMAGE017
表示对应DAB模块的输入电流的小扰动量，
Figure 931894DEST_PATH_IMAGE018
表示对应DAB模块的输出电流的小扰动量，
Figure 284378DEST_PATH_IMAGE019
表示对应相移量的小扰动量
Figure 663144DEST_PATH_IMAGE020
到输入电流的传递函数，
Figure 101079DEST_PATH_IMAGE021
表示对应输出电压的小扰动量
Figure 459379DEST_PATH_IMAGE022
到输入电流的传递函数，
Figure 931949DEST_PATH_IMAGE023
表示对应相移量的小扰动量
Figure 717502DEST_PATH_IMAGE020
到输出电流的传递函数，
Figure 642733DEST_PATH_IMAGE024
表示对应输入电压的小扰动量
Figure 804724DEST_PATH_IMAGE025
到输出电流的传递函数，
Figure 131800DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 852369DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 264896DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 964998DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 146581DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第二模型建立单元包括：
小扰动量计算子单元，用于根据DAB模块的相移量得到对应的小扰动量：
Figure 539516DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 439339DEST_PATH_IMAGE032
为对应第
Figure 943133DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量的小扰动量，
Figure 979222DEST_PATH_IMAGE033
为对应主模块的相移量的小扰动量，
Figure 41594DEST_PATH_IMAGE034
表示对应第
Figure 366396DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 470618DEST_PATH_IMAGE035
表示对应主模块的输出高频电流的小扰动量；
传递函数计算子单元，用于计算出相移量的小扰动量到各个DAB模块输出电流的传递函数：
Figure 564476DEST_PATH_IMAGE036
式中，
Figure 361531DEST_PATH_IMAGE037
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 908050DEST_PATH_IMAGE038
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 81542DEST_PATH_IMAGE039
表示拉普拉斯算子，
Figure 528442DEST_PATH_IMAGE040
表示输出电容；
Figure 496398DEST_PATH_IMAGE041
表示对应第1个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 530213DEST_PATH_IMAGE042
表示对应第2个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 976238DEST_PATH_IMAGE043
为对应第1个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 44688DEST_PATH_IMAGE044
为对应第2个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 121228DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 704656DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 390590DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 375864DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 623305DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述调整模块包括：
第一调整单元，用于根据所述电压环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电压环传递函数调节
Figure 694030DEST_PATH_IMAGE003
的PI参数；
第二调整单元，用于根据所述电流环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电流环传递函数调节
Figure 685119DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
本发明第三方面提供了一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器的控制装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如上任意一项能够实现的方式所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法的指令；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项能够实现的方式所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明对变压器的多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块，采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流，并根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量，根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量，进而将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块；本发明不仅能够保证输出电压稳定，还实现了均压均流效果，可适用于多模块，不受两模块结构的限制，由于只需要采集并联侧的系统输出电压信号和各模块输出电流信号，使得二者之间不需要做隔离处理，完全消除了控制上的隔离问题，而且也避免了对串联侧高压信号的采集，大大减轻了信号采集的难度，该控制方法及装置架构简单，易于实现，有较强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个可选实施例提供的基于ISOP-DAB结构的直流变压器的结构示意图；
图2为本发明一个可选实施例提供的一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法的流程图；
图3为本发明一个可选实施例提供的单个DAB模块的小信号模型的示意图；
图4为本发明一个可选实施例提供的两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型示意图；
图5为本发明一个可选实施例提供的通过控制方法处理后两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的系统输出电压曲线示意图；
图6为本发明一个可选实施例提供的通过控制方法处理后两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的系统输出电流平均值曲线示意图；
图7为本发明一个可选实施例提供的通过控制方法处理后两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的输入电压曲线示意图；
图8为本发明一个可选实施例提供的一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置的结构框图。
附图说明：
1-主从关系定义模块；2-采集模块；3-第一相移量计算模块；4-第二相移量计算模块；5-作用模块。
具体实施方式
本发明实施例提供了基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法及装置，用于解决现有基于ISOP-DAB结构的直流变压器存在输出电压不稳定、不能实现均压和均流、不适用于多模块以及控制上有隔离的缺陷的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明第一方面实施例提供了一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法。
其中，该基于ISOP-DAB结构的直流变压器包括多个DAB模块，多个DAB模块之间输入串联输出并联，该直流变压器的结构如图1所示。
请参阅图2，图2示出了本发明实施例提供的一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法的流程图。
所述控制方法包括：
步骤S1，对基于ISOP-DAB结构的直流变压器的多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块；
步骤S2，采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流；
步骤S3，根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量；
步骤S4，根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量；
步骤S5，将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块。
在一种能够实现的方式中，所述根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量，包括：
根据下式计算所述主模块的相移量：
Figure 462583DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 943242DEST_PATH_IMAGE002
表示所述主模块的相移量，
Figure 671902DEST_PATH_IMAGE003
为主模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 528999DEST_PATH_IMAGE004
为系统输出电压，
Figure 160969DEST_PATH_IMAGE005
为系统并联侧的参考电压，定义为电压环。
在一种能够实现的方式中，所述根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量，包括：
根据下式计算各所述从模块的相移量：
Figure 812530DEST_PATH_IMAGE006
式中，
Figure 795530DEST_PATH_IMAGE007
表示第
Figure 190739DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量，
Figure 677215DEST_PATH_IMAGE009
为从模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 765257DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure 468508DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 339512DEST_PATH_IMAGE011
，N为直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 8391DEST_PATH_IMAGE012
为主模块的输出高频电流，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 205017DEST_PATH_IMAGE013
即表示滤波后的第
Figure 693767DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 634042DEST_PATH_IMAGE014
即表示滤波后的主模块的输出高频电流。
经过低通滤波器滤波后的输出高频电流较为平直顺滑，方便进行作差判断是否达到均流，可定义为电流环。
在一种能够实现的方式中，所述方法还包括：
对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证；
根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 157427DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 757910DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
其中，可借助MATLAB中的工具包control system designer对PI参数进行整定，可以直观地分析波形图和零极点分布等信息。
在一种能够实现的方式中，所述对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证，包括：
建立单个DAB模块的小信号模型；
建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型；
根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电压环传递函数：
根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电流环传递函数：
根据所述电压环传递函数和所述电流环传递函数的极点分布，判断所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器的稳定性。
在一种能够实现的方式中，所述建立单个DAB模块的小信号模型，包括：
根据单移相调制下DAB的功率传输表达式，确定DAB模块的输入和输出电流的表达式；其中，单移相调制下DAB的功率传输表达式为：
Figure 999536DEST_PATH_IMAGE045
式中，P表示功率，
Figure 477921DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 793496DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 394242DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 795267DEST_PATH_IMAGE046
表示开关频率，
Figure 139661DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感；
根据功率传输表达式可以确定输入和输出电流的表达式为：
Figure 73857DEST_PATH_IMAGE047
式中，
Figure 579924DEST_PATH_IMAGE048
表示DAB模块输入电流，
Figure 733825DEST_PATH_IMAGE049
表示DAB模块输出电流；
根据所述输入和输出电流的表达式推导出小信号表达式：
Figure 616331DEST_PATH_IMAGE050
Figure 906498DEST_PATH_IMAGE051
式中，
Figure 583467DEST_PATH_IMAGE017
表示对应DAB模块的输入电流的小扰动量，
Figure 959084DEST_PATH_IMAGE018
表示对应DAB模块的输出电流的小扰动量，
Figure 645281DEST_PATH_IMAGE019
表示对应相移量的小扰动量
Figure 288489DEST_PATH_IMAGE020
到输入电流的传递函数，
Figure 401939DEST_PATH_IMAGE021
表示对应输出电压的小扰动量
Figure 264853DEST_PATH_IMAGE022
到输入电流的传递函数，
Figure 489161DEST_PATH_IMAGE023
表示对应相移量的小扰动量
Figure 753920DEST_PATH_IMAGE020
到输出电流的传递函数，
Figure 38271DEST_PATH_IMAGE024
表示对应输入电压的小扰动量
Figure 122901DEST_PATH_IMAGE025
到输出电流的传递函数，
Figure 587118DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 768701DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 161636DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 61459DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 565253DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
本实施例建立的单个DAB模块的小信号模型如图3所示。其中，
Figure 601342DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 165178DEST_PATH_IMAGE052
为电容，R为电阻。
在一种能够实现的方式中，所述建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型，包括：
根据DAB模块的相移量得到对应的小扰动量：
Figure 286718DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 92738DEST_PATH_IMAGE032
为对应第
Figure 248913DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量的小扰动量，
Figure 983651DEST_PATH_IMAGE033
为对应主模块的相移量的小扰动量，
Figure 592486DEST_PATH_IMAGE034
表示对应第
Figure 438083DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 386447DEST_PATH_IMAGE035
表示对应主模块的输出高频电流的小扰动量；
计算出相移量的小扰动量到各个DAB模块输出电流的传递函数：
Figure 354403DEST_PATH_IMAGE053
式中，
Figure 886753DEST_PATH_IMAGE037
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 598357DEST_PATH_IMAGE038
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 666808DEST_PATH_IMAGE039
表示拉普拉斯算子，
Figure 805665DEST_PATH_IMAGE040
表示输出电容；
Figure 61197DEST_PATH_IMAGE041
表示对应第1个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 576492DEST_PATH_IMAGE042
表示对应第2个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 499448DEST_PATH_IMAGE043
为对应第1个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 809207DEST_PATH_IMAGE044
为对应第2个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 50570DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 41660DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 881440DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 299783DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 857803DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
本实施例建立的两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型如图4所示。其中
Figure 387005DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure 346871DEST_PATH_IMAGE055
为对应DAB模块的电容。
其中，根据上述的小信号模型和控制模型，可以总结出相应的电压环控制框图，进而得到对应的电压环传递函数为：
Figure 458088DEST_PATH_IMAGE056
式中，
Figure 237825DEST_PATH_IMAGE057
表示电压环传递函数，
Figure 570717DEST_PATH_IMAGE058
表示输出电压采样系数，
Figure 385089DEST_PATH_IMAGE003
为主模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 145235DEST_PATH_IMAGE059
表示脉冲发生器增益，N为基于ISOP-DAB结构的直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 349951DEST_PATH_IMAGE037
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 548851DEST_PATH_IMAGE038
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 653948DEST_PATH_IMAGE060
表示系统并联侧等效阻抗。
根据上述的小信号模型和控制模型，可以总结出相应的电流环控制框图，进而得到对应的电流环传递函数为：
Figure 647312DEST_PATH_IMAGE061
式中，
Figure 339325DEST_PATH_IMAGE062
表示输出电流采样系数，
Figure 341916DEST_PATH_IMAGE009
为从模块相移量PI控制器的传递函数。
在一种能够实现的方式中，所述根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 802984DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 904932DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数，包括：
根据所述电压环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电压环传递函数调节
Figure 146558DEST_PATH_IMAGE003
的PI参数；
根据所述电流环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电流环传递函数调节
Figure 123479DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
根据所述控制方法，在PSIM仿真平台进行两模块ISOP-DAB结构的仿真，仿真结果如图5、图6及图7所示。其中
Figure 501371DEST_PATH_IMAGE063
为一模块的输入电压，
Figure 39799DEST_PATH_IMAGE064
为另一模块的输入电压，
Figure 503142DEST_PATH_IMAGE065
为一模块的输出电流平均值，
Figure 785218DEST_PATH_IMAGE066
为另一模块的输出电流平均值。可见，系统输出电压很快地稳定在参考值750V，各DAB模块输出电流平均值也很快达到相等，与此同时，各模块的输入电压也达到平均值附近，说明该控制方法保证了此结构达到了很好的均压均流效果。
本发明还提供了一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器的控制装置。
请参阅图8，图8示出了本发明实施例提供的一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器的控制装置的结构框图。
该直流变压器包括多个DAB模块，多个DAB模块之间输入串联输出并联。
所述控制装置包括：
主从关系定义模块1，用于对所述多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块；
采集模块2，用于采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流；
第一相移量计算模块3，用于根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量；
第二相移量计算模块4，用于根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量；
作用模块5，用于将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块。
在一种能够实现的方式中，所述第一相移量计算模块3具体用于：
根据下式计算所述主模块的相移量：
Figure 955300DEST_PATH_IMAGE001
式中，
Figure 726947DEST_PATH_IMAGE002
表示所述主模块的相移量，
Figure 677585DEST_PATH_IMAGE003
为主模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 996309DEST_PATH_IMAGE004
为系统输出电压，
Figure 286476DEST_PATH_IMAGE005
为系统并联侧的参考电压，定义为电压环。
在一种能够实现的方式中，所述第二相移量计算模块4具体用于：
根据下式计算各所述从模块的相移量：
Figure 229024DEST_PATH_IMAGE006
式中，
Figure 604642DEST_PATH_IMAGE007
表示第
Figure 290838DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量，
Figure 435512DEST_PATH_IMAGE009
为从模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 548961DEST_PATH_IMAGE010
为第
Figure 910410DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 72401DEST_PATH_IMAGE011
，N为直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 399477DEST_PATH_IMAGE012
为主模块的输出高频电流，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 355932DEST_PATH_IMAGE013
即表示滤波后的第
Figure 768459DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流，
Figure 734141DEST_PATH_IMAGE014
即表示滤波后的主模块的输出高频电流。
在一种能够实现的方式中，所述装置还包括：
验证模块，用于对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证；
调整模块，用于根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 915723DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 807194DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
在一种能够实现的方式中，所述验证模块包括：
第一模型建立单元，用于建立单个DAB模块的小信号模型；
第二模型建立单元，用于建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型；
电压环传递函数确定单元，用于根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电压环传递函数：
电流环传递函数确定单元，用于根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电流环传递函数：
稳定性判断单元，用于根据所述电压环传递函数和所述电流环传递函数的极点分布，判断所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器的稳定性。
在一种能够实现的方式中，所述第一模型建立单元包括：
第一表达式确定子单元，用于根据单移相调制下DAB的功率传输表达式，确定DAB模块的输入和输出电流的表达式；
第二表达式确定子单元，用于根据所述输入和输出电流的表达式推导出小信号表达式：
Figure 379120DEST_PATH_IMAGE050
Figure 945231DEST_PATH_IMAGE051
式中，
Figure 184582DEST_PATH_IMAGE017
表示对应DAB模块的输入电流的小扰动量，
Figure 810736DEST_PATH_IMAGE018
表示对应DAB模块的输出电流的小扰动量，
Figure 869959DEST_PATH_IMAGE019
表示对应相移量的小扰动量
Figure 675978DEST_PATH_IMAGE020
到输入电流的传递函数，
Figure 832153DEST_PATH_IMAGE021
表示对应输出电压的小扰动量
Figure 629208DEST_PATH_IMAGE022
到输入电流的传递函数，
Figure 175727DEST_PATH_IMAGE023
表示对应相移量的小扰动量
Figure 21323DEST_PATH_IMAGE020
到输出电流的传递函数，
Figure 32005DEST_PATH_IMAGE024
表示对应输入电压的小扰动量
Figure 937644DEST_PATH_IMAGE025
到输出电流的传递函数，
Figure 33776DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 181598DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 46786DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 123326DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 644437DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
在一种能够实现的方式中，所述第二模型建立单元包括：
小扰动量计算子单元，用于根据DAB模块的相移量得到对应的小扰动量：
Figure 97415DEST_PATH_IMAGE031
式中，
Figure 817110DEST_PATH_IMAGE032
为对应第
Figure 563087DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的相移量的小扰动量，
Figure 633811DEST_PATH_IMAGE033
为对应主模块的相移量的小扰动量，
Figure 624901DEST_PATH_IMAGE034
表示对应第
Figure 464681DEST_PATH_IMAGE008
个从模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 883024DEST_PATH_IMAGE035
表示对应主模块的输出高频电流的小扰动量；
传递函数计算子单元，用于计算出相移量的小扰动量到各个DAB模块输出电流的传递函数：
Figure 441044DEST_PATH_IMAGE036
式中，
Figure 970245DEST_PATH_IMAGE037
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 100750DEST_PATH_IMAGE038
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 17891DEST_PATH_IMAGE039
表示拉普拉斯算子，
Figure 735311DEST_PATH_IMAGE040
表示输出电容；
Figure 130520DEST_PATH_IMAGE041
表示对应第1个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 882575DEST_PATH_IMAGE042
表示对应第2个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 705038DEST_PATH_IMAGE043
为对应第1个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 909754DEST_PATH_IMAGE044
为对应第2个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 108654DEST_PATH_IMAGE026
表示DAB变压器变比，
Figure 213751DEST_PATH_IMAGE027
表示DAB模块输入电压，
Figure 144798DEST_PATH_IMAGE028
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 899128DEST_PATH_IMAGE029
表示开关频率，
Figure 573823DEST_PATH_IMAGE030
表示变压器漏感。
在一种能够实现的方式中，所述调整模块包括：
第一调整单元，用于根据所述电压环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电压环传递函数调节
Figure 97208DEST_PATH_IMAGE003
的PI参数；
第二调整单元，用于根据所述电流环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电流环传递函数调节
Figure 464735DEST_PATH_IMAGE009
的PI参数。
本发明还提供了一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器的控制装置，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如上任意一项实施例所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法的指令；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项实施例所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法。
本发明上述实施例不仅能够保证输出电压稳定，还实现了均压均流效果，可适用于多模块，不受两模块结构的限制，由于只需要采集并联侧的系统输出电压信号和各模块输出电流信号，使得二者之间不需要做隔离处理，完全消除了控制上的隔离问题，而且也避免了对串联侧高压信号的采集，大大减轻了信号采集的难度，该控制方法及装置架构简单，易于实现，有较强的实用性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法，所述直流变压器包括多个DAB模块，多个DAB模块之间输入串联输出并联，其特征在于，所述控制方法包括：
对所述多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块；
采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流；
根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量；
根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量；
将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块；
对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证，根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 610485DEST_PATH_IMAGE001
及
Figure 308313DEST_PATH_IMAGE002
的PI参数；
所述进行稳定性验证包括：建立单个DAB模块的小信号模型；建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型；根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电压环传递函数：根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电流环传递函数：根据所述电压环传递函数和所述电流环传递函数的极点分布，判断所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器的稳定性；
所述建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型，包括：
根据DAB模块的相移量得到对应的小扰动量：
Figure 716292DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 790558DEST_PATH_IMAGE004
为对应第
Figure 193858DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的相移量的小扰动量，
Figure 62588DEST_PATH_IMAGE006
为对应主模块的相移量的小扰动量，
Figure 934425DEST_PATH_IMAGE007
表示对应第
Figure 671437DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 70188DEST_PATH_IMAGE008
表示对应主模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 375399DEST_PATH_IMAGE001
为主模块相移量PI控制器的传递函数，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 351445DEST_PATH_IMAGE002
为从模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 767514DEST_PATH_IMAGE009
为对应第
Figure 20772DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出电压的小扰动量；
计算出相移量的小扰动量到各个DAB模块输出电流的传递函数：
Figure 355939DEST_PATH_IMAGE010
式中，
Figure 225806DEST_PATH_IMAGE011
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 304620DEST_PATH_IMAGE012
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 677964DEST_PATH_IMAGE013
表示拉普拉斯算子，
Figure 793818DEST_PATH_IMAGE014
表示输出电容；
Figure 10036DEST_PATH_IMAGE015
表示对应第1个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 33487DEST_PATH_IMAGE016
表示对应第2个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 261337DEST_PATH_IMAGE017
为对应第1个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 203885DEST_PATH_IMAGE018
为对应第2个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 517186DEST_PATH_IMAGE019
表示DAB变压器变比，
Figure 813169DEST_PATH_IMAGE020
表示DAB模块输入电压，
Figure 285739DEST_PATH_IMAGE021
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 743396DEST_PATH_IMAGE022
表示开关频率，
Figure 809572DEST_PATH_IMAGE023
表示变压器漏感。
2.根据权利要求1所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法，其特征在于，所述根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量，包括：
根据下式计算所述主模块的相移量：
Figure 33880DEST_PATH_IMAGE024
式中，
Figure 236323DEST_PATH_IMAGE025
表示所述主模块的相移量，
Figure 130460DEST_PATH_IMAGE026
为系统输出电压，
Figure 542987DEST_PATH_IMAGE027
为系统并联侧的参考电压，定义为电压环。
3.根据权利要求2所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法，其特征在于，所述根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量，包括：
根据下式计算各所述从模块的相移量：
Figure 446352DEST_PATH_IMAGE028
式中，
Figure 503301DEST_PATH_IMAGE029
表示第
Figure 958553DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的相移量，
Figure 733742DEST_PATH_IMAGE030
为第
Figure 299853DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出高频电流，
Figure 211308DEST_PATH_IMAGE031
，N为直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 447249DEST_PATH_IMAGE032
为主模块的输出高频电流，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 834368DEST_PATH_IMAGE033
即表示滤波后的第
Figure 79535DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出高频电流，
Figure 111076DEST_PATH_IMAGE034
即表示滤波后的主模块的输出高频电流。
4.根据权利要求1所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法，其特征在于，所述建立单个DAB模块的小信号模型，包括：
根据单移相调制下DAB的功率传输表达式，确定DAB模块的输入和输出电流的表达式；
根据所述输入和输出电流的表达式推导出小信号表达式：
Figure 517918DEST_PATH_IMAGE035
Figure 126754DEST_PATH_IMAGE036
式中，
Figure 441192DEST_PATH_IMAGE037
表示对应DAB模块的输入电流的小扰动量，
Figure 327239DEST_PATH_IMAGE038
表示对应DAB模块的输出电流的小扰动量，
Figure 295195DEST_PATH_IMAGE039
表示对应相移量的小扰动量
Figure 266693DEST_PATH_IMAGE040
到输入电流的传递函数，
Figure 712718DEST_PATH_IMAGE041
表示对应输出电压的小扰动量
Figure 718852DEST_PATH_IMAGE009
到输入电流的传递函数，
Figure 467496DEST_PATH_IMAGE042
表示对应相移量的小扰动量
Figure 50924DEST_PATH_IMAGE040
到输出电流的传递函数，
Figure 441585DEST_PATH_IMAGE043
表示对应输入电压的小扰动量
Figure 302225DEST_PATH_IMAGE044
到输出电流的传递函数。
5.根据权利要求1所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法，其特征在于，所述根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 611983DEST_PATH_IMAGE001
及
Figure 292495DEST_PATH_IMAGE002
的PI参数，包括：
根据所述电压环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电压环传递函数调节
Figure 510284DEST_PATH_IMAGE001
的PI参数；
根据所述电流环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电流环传递函数调节
Figure 350064DEST_PATH_IMAGE002
的PI参数。
6.一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置，所述直流变压器包括多个DAB模块，多个DAB模块之间输入串联输出并联，其特征在于，包括：
主从关系定义模块，用于对所述多个DAB模块进行主从关系确定，将实际接地的DAB模块作为主模块，将剩余的DAB模块作为从模块；
采集模块，用于采集系统输出电压和各所述DAB模块的输出高频电流；
第一相移量计算模块，用于根据所述系统输出电压计算所述主模块的相移量；
第二相移量计算模块，用于根据所述主模块的相移量以及所述输出高频电流，计算各所述从模块的相移量；
作用模块，用于将所述从模块的相移量转换为驱动脉冲作用于对应的DAB模块；
验证模块，用于对所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器进行稳定性验证；
调整模块，用于根据得到的稳定性验证结果调整
Figure 706090DEST_PATH_IMAGE001
及
Figure 873898DEST_PATH_IMAGE002
的PI参数；
所述验证模块包括：
第一模型建立单元，用于建立单个DAB模块的小信号模型；
第二模型建立单元，用于建立两DAB模块下ISOP-DAB结构的直流变压器的控制模型；
电压环传递函数确定单元，用于根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电压环传递函数：
电流环传递函数确定单元，用于根据所述小信号模型以及所述控制模型，得到对应的电流环传递函数：
稳定性判断单元，用于根据所述电压环传递函数和所述电流环传递函数的极点分布，判断所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器的稳定性；
所述第二模型建立单元包括：
小扰动量计算子单元，用于根据DAB模块的相移量得到对应的小扰动量：
Figure 730995DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 300648DEST_PATH_IMAGE004
为对应第
Figure 952209DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的相移量的小扰动量，
Figure 607313DEST_PATH_IMAGE006
为对应主模块的相移量的小扰动量，
Figure 143467DEST_PATH_IMAGE007
表示对应第
Figure 692260DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 655668DEST_PATH_IMAGE008
表示对应主模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 532488DEST_PATH_IMAGE001
为主模块相移量PI控制器的传递函数，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 465809DEST_PATH_IMAGE002
为从模块相移量PI控制器的传递函数，
Figure 275634DEST_PATH_IMAGE009
为对应第
Figure 409943DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出电压的小扰动量；
传递函数计算子单元，用于计算出相移量的小扰动量到各个DAB模块输出电流的传递函数：
Figure 774059DEST_PATH_IMAGE010
式中，
Figure 776650DEST_PATH_IMAGE011
表示相移量小扰动量到自身DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 175402DEST_PATH_IMAGE012
表示相移量小扰动量到其他DAB模块输出电流的传递函数，
Figure 339667DEST_PATH_IMAGE013
表示拉普拉斯算子，
Figure 191079DEST_PATH_IMAGE014
表示输出电容；
Figure 872727DEST_PATH_IMAGE015
表示对应第1个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 125985DEST_PATH_IMAGE016
表示对应第2个DAB模块的输出高频电流的小扰动量，
Figure 726731DEST_PATH_IMAGE017
为对应第1个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 799860DEST_PATH_IMAGE018
为对应第2个DAB模块的相移量的小扰动量，
Figure 285199DEST_PATH_IMAGE019
表示DAB变压器变比，
Figure 783177DEST_PATH_IMAGE020
表示DAB模块输入电压，
Figure 164611DEST_PATH_IMAGE021
表示DAB模块输出电压，D表示稳态下的相移量，
Figure 256195DEST_PATH_IMAGE022
表示开关频率，
Figure 138700DEST_PATH_IMAGE023
表示变压器漏感。
7.根据权利要求6所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置，其特征在于，所述第一相移量计算模块具体用于：
根据下式计算所述主模块的相移量：
Figure 366550DEST_PATH_IMAGE024
式中，
Figure 653306DEST_PATH_IMAGE025
表示所述主模块的相移量，
Figure 232186DEST_PATH_IMAGE026
为系统输出电压，
Figure 918382DEST_PATH_IMAGE027
为系统并联侧的参考电压，定义为电压环。
8.根据权利要求7所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置，其特征在于，所述第二相移量计算模块具体用于：
根据下式计算各所述从模块的相移量：
Figure 739DEST_PATH_IMAGE028
式中，
Figure 723976DEST_PATH_IMAGE029
表示第
Figure 649206DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的相移量，
Figure 14460DEST_PATH_IMAGE030
为第
Figure 216902DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出高频电流，
Figure 501253DEST_PATH_IMAGE031
，N为直流变压器具有的DAB模块的数量，
Figure 523567DEST_PATH_IMAGE032
为主模块的输出高频电流，H表示DAB模块输出高频电流经过的低通滤波器，
Figure 426932DEST_PATH_IMAGE033
即表示滤波后的第
Figure 218301DEST_PATH_IMAGE005
个从模块的输出高频电流，
Figure 673553DEST_PATH_IMAGE034
即表示滤波后的主模块的输出高频电流。
9.根据权利要求6所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置，其特征在于，所述第一模型建立单元包括：
第一表达式确定子单元，用于根据单移相调制下DAB的功率传输表达式，确定DAB模块的输入和输出电流的表达式；
第二表达式确定子单元，用于根据所述输入和输出电流的表达式推导出小信号表达式：
Figure 714322DEST_PATH_IMAGE035
Figure 155798DEST_PATH_IMAGE035
式中，
Figure 191888DEST_PATH_IMAGE037
表示对应DAB模块的输入电流的小扰动量，
Figure 427828DEST_PATH_IMAGE038
表示对应DAB模块的输出电流的小扰动量，
Figure 666876DEST_PATH_IMAGE039
表示对应相移量的小扰动量
Figure 912043DEST_PATH_IMAGE040
到输入电流的传递函数，
Figure 68218DEST_PATH_IMAGE041
表示对应输出电压的小扰动量
Figure 740639DEST_PATH_IMAGE009
到输入电流的传递函数，
Figure 224841DEST_PATH_IMAGE042
表示对应相移量的小扰动量
Figure 132754DEST_PATH_IMAGE040
到输出电流的传递函数，
Figure 753223DEST_PATH_IMAGE043
表示对应输入电压的小扰动量
Figure 862124DEST_PATH_IMAGE044
到输出电流的传递函数。
10.根据权利要求6所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制装置，其特征在于，所述调整模块包括：
第一调整单元，用于根据所述电压环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电压环传递函数调节
Figure 958256DEST_PATH_IMAGE001
的PI参数；
第二调整单元，用于根据所述电流环传递函数的极点分布判定所述基于ISOP-DAB结构的直流变压器不稳定时，根据所述电流环传递函数调节
Figure 545226DEST_PATH_IMAGE002
的PI参数。
11.一种基于ISOP-DAB结构的直流变压器的控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如权利要求1-5任意一项所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法的指令；
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的基于ISOP-DAB结构的直流变压器控制方法。
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