太陽能光伏發(fā)電具有廣泛的發(fā)展前景,逆變器是其重要組成部分。準Z源逆變器克服了傳統(tǒng)PWM逆變器的固有缺陷,具有同時實現(xiàn)升壓和逆變、橋臂可直通/開路、輸出端波形質(zhì)量好等優(yōu)勢。然而,準Z源逆變器升壓能力受調(diào)制比限制,在輸入電壓較低或者寬范圍輸入電壓的光伏發(fā)電場合無法滿足升壓逆變需求。此外,準Z源逆變器不存在儲能環(huán)節(jié),無法確保供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。因此,提高準Z源逆變器的電壓增益、減少體積和重量、增添儲能端口,是準Z源光伏逆變器的研究熱點,具有重要的理論價值和工程應(yīng)用價值。為了提高準Z源逆變器的電壓增益和功率密度以及具備儲能功能,本文在論述了具有高電壓增益準Z源逆變器的基礎(chǔ)上,提出了一種具有磁集成電感和輸入源-儲能元件-負載三端口的單級單相高增益準Z源三端口集成逆變器,并對構(gòu)成其電路拓撲、能量管理控制策略、原理特性、高增益磁集成阻抗網(wǎng)絡(luò)、諧振網(wǎng)絡(luò)、磁集成器件和主要電路參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的理論分析與仿真研究,獲得了重要結(jié)論。提出并分析研究了單級單相高增益準Z源三端口集成逆變器電路拓撲和具有光伏電池MPPT的輸入直流電壓外環(huán)、輸出電壓瞬時值反饋內(nèi)環(huán)的光伏電池和蓄電池主從功率分配能量管理控制策... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單級PWM逆變器

彭方正教授提出了一種Z源逆變器,如圖1-2所示。它使用了一個獨特的X型阻抗網(wǎng)絡(luò)連接輸入側(cè)和逆變橋,在直通狀態(tài)下輸入端和儲能電容一起為電感充磁,在非直通狀態(tài)下電感去磁,通過控制直通狀態(tài)持續(xù)時間來實現(xiàn)升降壓功能[9]。由于升壓過程與逆變過程互不干擾,作為一種單級逆變器,Z源逆變器能同時實現(xiàn)升壓和逆變,橋臂可以直通或開路,無需加入死區(qū)時間或換流重疊時間,輸出波形畸變小,克服了傳統(tǒng)單級式逆變器的一些固有缺陷。然而Z源逆變器也存在以下缺陷:啟動時有沖擊電流,輸入電流不連續(xù)以及儲能電容和功率開關(guān)器件的電壓應(yīng)力大[10]。為了克服Z源逆變器的缺陷,通過將阻抗網(wǎng)絡(luò)器件的位置進行一定的調(diào)整,一種準Z源逆變器于2008年提出,拓撲結(jié)構(gòu)如圖1-3所示[11]。準Z源逆變器結(jié)構(gòu)上的特點使它在保留Z源逆變器全部優(yōu)勢的同時,還具有如下優(yōu)點:輸入側(cè)存在電感,使輸入電流連續(xù);二極管位置的改變解決了啟動瞬間沖擊電流的問題;電容電壓應(yīng)力小[12]。

為了克服Z源逆變器的缺陷,通過將阻抗網(wǎng)絡(luò)器件的位置進行一定的調(diào)整,一種準Z源逆變器于2008年提出,拓撲結(jié)構(gòu)如圖1-3所示[11]。準Z源逆變器結(jié)構(gòu)上的特點使它在保留Z源逆變器全部優(yōu)勢的同時,還具有如下優(yōu)點:輸入側(cè)存在電感,使輸入電流連續(xù);二極管位置的改變解決了啟動瞬間沖擊電流的問題;電容電壓應(yīng)力小[12]。雖然準Z源逆變器的結(jié)構(gòu)相比Z源逆變器發(fā)生了改變,但準Z源逆變器的升壓比和Z源逆變器相同,升壓因子B=1/1-2D0。通過增大直通占空比D0可提高Z源/準Z源逆變器的升壓能力,但是D0受到調(diào)制比M的制約,如果輸入電壓較低,為達到所需的負載測電壓,需要增大D0至極限值,這將導(dǎo)致調(diào)制比M減小,從而使直流母線電壓利用率降低、輸出波形諧波含量大以及儲能電容和功率開關(guān)電壓應(yīng)力增大[13]。因此,傳統(tǒng)的準Z源逆變器已經(jīng)再不適用于低輸入電壓或?qū)挿秶斎腚妷旱膱龊稀?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]單相軟開關(guān)光伏并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳燁楠.浙江大學(xué) 2018
[2]開關(guān)電感型準Z源光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄧凱.東南大學(xué) 2015

碩士論文
[1]有源箝位軟開關(guān)變壓器型Z-源逆變器的研究[D]. 王伯榮.青島理工大學(xué) 2015



本文編號：3620631