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随着现代经济的发展和电力电子技术的成熟,大变比DC-DC换流器已得到了广泛应用,并且还将进一步发展。与此同时,由于直流断路器制造困难,DC-DC换流器在负载发生短路故障时具有限流能力将成为亟待解决的问题之一。本文在分析现有DC-DC换流器拓扑和限流措施的基础上,分别对一种非隔离型DC-DC换流器和一种隔离型双主动DC-DC换流器进行了研究。文中根据两种换流器不同的拓扑及工作原理,采取了合理的控制方法使它们具有负载短路限流能力。 首先,文中对现有的DC-DC拓扑及其相应的控制方法进行了深入研究,同时分析了现阶段针对直流短路故障的应对措施以及现有的限制短路电流的措施。 其次,文中针对非隔离型DC-DC换流器的拓扑特点,采用了一种新的控制方法,使其在负载发生短路故障时能及时限制短路电流,保证换流器安全。文中对此种拓扑的不同工况进行了小信号分析和建模,并通过软件仿真验证了此种控制方法的可行性。 再次,文中针对隔离型双主动DC-DC换流器开展研究,分析了开关周期内不同时刻电路的工作状态。控制系统采用移相控制策略,运用电压电流双闭环控制,使换流器能够在负载发生短路故障时及时限制负载短路电流,同时在故障切除之后能够自动恢复到稳压工作状态。文章在PSIM环境下搭建了换流器模型,对相应的控制策略进行仿真验证。 最后,本文在实验室环境中搭建了实验样机平台,并对上述两种拓扑结构的DC-DC换流器的限流能力进行了试验验证。验证了非隔离型DC-DC换流器的短路限流能力和隔离型DC-DC换流器的短路限流能力以及故障切除自动恢复能力。