【摘要】：電力能源作為國家的經(jīng)濟命脈,能夠促進科技與工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,然而由于電力能源短缺,嚴重限制了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,因此國家大力倡導(dǎo)發(fā)展新能源。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)必不可少器件,由于傳統(tǒng)功率變換器效率較低,會造成較大電能損耗,不具有升壓功能,逆變后的輸出電壓降低,當(dāng)需要較高幅值的交流電壓就需要更大的直流電壓,需要更多的光伏電池板,增加光伏發(fā)電的建造及維護成本;同時,為了避免開關(guān)管擊穿,一定要有死區(qū)時間,因此逆變器輸出波形會發(fā)生畸變,降低了輸出電壓質(zhì)量;除此之外,當(dāng)電壓源逆變器開關(guān)管發(fā)生故障時,電壓源逆變器就不能正常使用,而且不能提前判斷開關(guān)管故障,因此在工農(nóng)業(yè)應(yīng)用中造成巨大的經(jīng)濟損失。首先,本文針對現(xiàn)階段逆變器升壓因子不夠高、逆變后電壓諧波較多、波形質(zhì)量不高以及逆變橋臂故障后逆變器不能正常使用等問題,設(shè)計了采用相移脈沖寬度調(diào)制策略為控制方法,拓撲結(jié)構(gòu)由兩個對稱改進型準Z源網(wǎng)絡(luò)和三相T型逆變器組成的多電平準Z源T型容錯逆變器(T型SL-q ZSI),并對該新型逆變器的工作原理與控制方法做出詳盡分析。該新型逆變器采用較小的直通占空比就可以獲得較高的升壓因子,調(diào)制比范圍較大,且能夠輸出多電平電壓減少逆變后輸出電壓諧波,同時提高電能利用率。其次,當(dāng)橋臂開關(guān)管發(fā)生故障時,該新型逆變器只需通過改變調(diào)制策略就能使逆變器正常工作。該逆變器不僅能夠使負載電力供應(yīng)得到可靠保證,而且具有Z源升壓、輸出多電平電壓、容錯能力和輸出電能質(zhì)量高等優(yōu)點。最后,本文對現(xiàn)有的傳統(tǒng)逆變器、傳統(tǒng)的準Z源逆變器和多電平逆變器原理進行了詳盡的分析。通過比較拓撲結(jié)構(gòu)、控制策略和容錯方案,驗證了現(xiàn)有逆變器存在的不足;并且對Z源逆變器的簡單升壓控制策略、最大升壓控制策略、恒定升壓控制策略和空間矢量控制策略原理做出了論述,指出了上述幾種控制策略的優(yōu)缺點。同時,本文對該逆變器進行了硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、控制策略設(shè)計和元器件選型等。在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗站光伏大棚系統(tǒng)采用相移正弦脈沖寬度調(diào)制(PS-PWM)方法進行了仿真和試驗,仿真和試驗證明了新型逆變器夠正常運行,大幅度提升輸出電壓幅值,提高電能利用率和電能質(zhì)量,驗證了新拓撲的正確性和優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464
【圖文】：

圖 1-1 光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig. 1-1 Photovoltaic system structure diagram抗源網(wǎng)絡(luò)由 2 個相同的電感和 2 個相同的電容連接電壓源逆變器運行在直通狀態(tài)，在直通狀態(tài)時同一

圖 2-11 多電平準 Z 源 T 型容錯逆變器-pass State Diagram of Multi-level Quasi-z So于上直通狀態(tài)時，此時二極管1D 承受正向1L 、2L 、3L 以及電容5C 存儲能量，電容1C 1C

圖 2-13 多電平準 Z 源 T 型容錯逆變器下直通s State Diagram of Multi-level Quasi-z Source t F可得：1 12+ =inc LVU U 5 3 2 3C C L LU = U = U =U

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 房玲;章建峰;樊軼;;兩級式并網(wǎng)逆變器分時復(fù)合控制策略研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2015年15期

2 郭強;劉和平;彭東林;;電動汽車用高性能電流型trans-Z源逆變器特性研究[J];電機與控制學(xué)報;2015年05期

3 孔祥新;邢麗娟;張越杰;韓雨辰;;便攜式多功能交流電源的設(shè)計[J];電子技術(shù);2015年04期

4 劉海利;莊圣賢;郭允豐;李矯鵬;;一種新型Quasi-Z源逆變器及并網(wǎng)應(yīng)用研究[J];電源學(xué)報;2015年02期

5 楊亞坤;李婧;;非隔離型光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)共模干擾研究[J];電子設(shè)計工程;2014年23期

6 王樹文;張冰;高鵬;王崢崢;常宇恒;鄭博元;李楠;王健;;基于FPGA的Buck變換器新型DPWM技術(shù)研究[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年10期

7 徐聰;程啟明;李明;郭凱;黃偉;;Z源逆變器及其多種改進拓撲結(jié)構(gòu)的比較[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年10期

8 盧崢;歐陽紅林;;基于映射原理的多電平逆變器SVPWM[J];電力電子技術(shù);2014年09期

9 李建春;;小功率太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)研究[J];電子世界;2014年12期

10 王挺;湯雨;何耀華;付東進;;多單元開關(guān)電感/開關(guān)電容有源網(wǎng)絡(luò)變換器[J];中國電機工程學(xué)報;2014年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 單碩碩;改進型準Z源逆變器的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 陳毛欣;基于虛擬同步發(fā)電機的光伏逆變技術(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

3 金蓉英;新能源電源系統(tǒng)設(shè)計及其對配電網(wǎng)可靠性與經(jīng)濟性的影響[D];南京航空航天大學(xué);2016年

4 楊亮;Z源逆變器性能優(yōu)化方法及應(yīng)用研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

5 朱紅;基于光伏發(fā)電的Z源并網(wǎng)逆變器的研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

6 余秋實;異步電機SVPWM的矢量控制系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2010年

本文編號：2804455