基于控制环叠加正交频分复用信号实现直流微网载波通信的变换器设计方法研究

作者：张若琦; 惠悦; 翁婉莹; 吴建德^*; 李武华; 何湘宁

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(16): 5423-5434.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.202205

• 功率/数据双载波
• 正交频分复用(OFDM)
• 直流微网
• 峰均功率比(PAPR)

电力电子设备在功率变换过程中,同时具备发送信息的能力。功率/数据双载波调制技术通过在功率控制环输出的基准上叠加信号载波,同时实现功率变换与信息发送功能。该方法采用独立的通信载波,不需要额外的通信控制器和耦合电路,具有信号强度可调、传输距离远和实施成本低等优点。为提高通信速率,采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术进行信号调制。首先介绍了基于OFDM的功率/数据双载波调制的基本原理;然后对直流微网系统进行建模,分析了信道的传递函数,讨论了数据接收方案、通信帧的设计方法和峰均功率比(peak-to-averagepowerratio,PAPR)抑制问题,并选用了一种适用于功率/数据双载波调制的低峰均功率比设计方法;最后搭建了1个2kW的直流微网平台,应用所提技术在2台变换器间实现了9.6kb/s速率的通信,验证了该技术的可行性。

• 单位
  浙江大学