直流微电网双向DC-DC变换器的设计与实现*

姜 斌，曹永成，刘彤军，李乃川，孙铁成

（1.黑龙江东方学院，黑龙江 哈尔滨 150066；2.黑龙江省科学院智能制造研究所，黑龙江 哈尔滨 150090；3.哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150006）

随着人们对能源问题、环境问题的重视和新能源汽车充电系统等直流负荷需求的增多，新能源分布式发电因污染小、可再生等优点而获得发展和推广，微电网作为实现分布式电源接入电网的重要形式而被研究和发展[1-2]。微电网系统是将分布式能源、储能装置、直流负荷、监控和保护等结合组成的小型发配电系统，因其自身在系统稳定性、资源的节约和可持续发展等方面的优势而获得越来越多的研究和应用[3]。在微电网中，新能源发电经由母线传送给负载，新能源发电的特点和负载的需求变化都需要通过电力变换和储能装置实现其“削峰填谷”的重要作用[4]。考虑本次设计的应用需求和隔离型与非隔离型双向直流-直流（DC-DC）变换器的特点，电路的拓扑结构选用非隔离型的双向Buck-Boost变换器[5]。同时考虑到实验条件，将微电网中电压等参数缩放进行分析研究，并对电路中参数和控制系统进行了设计，可以实现体积小、重量轻、稳定性较好等系统要求，为微电网中双向DC-DC变换器的设计和研究提供参考。

1 双向DC-DC变换器的拓扑结构和参数设计

微电网中的分布式发电装置大多是利用风能、太阳能等新能源，当环境等因素不稳定时，微电网中储能装置通过双向DC-DC变换器为负荷供电，而当环境条件较稳定时，则分布式发电装置为负荷供电，也为储能装置充电[6]。……