準Z源逆變器具有單級升降壓、橋臂可直通、開關管無死區(qū)以及輸出波形質(zhì)量高等優(yōu)點。但是由于準Z源逆變器的升壓因子受到調(diào)制比的制約,使得準Z源逆變器不適用于新能源發(fā)電低輸入電壓或?qū)挿秶斎腚妷旱膱龊�。因此在傳統(tǒng)準Z源逆變器研究的基礎上,提高其升壓能力,具有重大的研究價值,是新能源發(fā)電領域的一個前沿課題。為提升準Z源逆變器的升壓能力、功率密度以及系統(tǒng)性能等,本文研究分析了眾多具有強升壓能力的改進型準Z源逆變器,并提出了一種新穎的強升壓能力的準Z源逆變器。對該逆變器的工作原理、調(diào)制方案、控制策略、磁集成設計方案以及關鍵電路參數(shù)等進行研究與設計,最后通過仿真與實驗得到了重要的結(jié)論。新穎的單級單相電壓型準Z源光伏并網(wǎng)逆變器,主要由磁集成阻抗網(wǎng)絡、單相逆變橋、LCL濾波器等串聯(lián)而成。根據(jù)逆變器的直通和非直通工作狀態(tài),推導得各儲能電容電壓、電感電流以及電壓增益等表達式。并通過與其它準Z源逆變器的對比,可知所提出的準Z源逆變器升壓能力強、功率開關器件與儲能電容電壓應力較小;分析了多種調(diào)制策略優(yōu)缺點,并在采用簡單升壓SPWM調(diào)制策略的基礎上,分析了高頻開關過程的各個工作模態(tài);對磁集成電感的交直流磁通進行分析... 

【文章來源】：福州大學福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２單相ＰＷＭ光伏并網(wǎng)逆變器??

＾與Ａ）的關系??圖２－３三種準Ｚ源逆變器性能對比曲線??由圖２－３?（ａ）可知，在相同Ｄｑ下，所提出的準Ｚ源逆變器的升壓因子大于其他兩種??逆變器，且隨著Ａ）增大，其升壓效果更為顯著。??由圖２－３?（ｂ）可知，在相同Ｇ下，所提出的準Ｚ源逆變器的功率開關管電壓應力最小，??反之當采用相同的功率開關管時，該拓撲結(jié)構能夠提供更大的電壓增益Ｇ。??由圖２－３?（ｃ）、２－４?（ｄ）可知，在相同Ａ）或Ｍ的情況下，所提出的準Ｚ源逆變器的電??壓增益Ｇ大于其他兩種電路，且隨著Ａ）增大或Ｍ減小，其電壓增益Ｇ越大。當實現(xiàn)并網(wǎng)??時，本文所提出的準Ｚ源逆變器只需要較低的輸入電壓，即滿足低輸入或?qū)挿秶斎腚妷??的應用場合。??在實際工作過程中，Ａ）設置在０．２５？０．３之間，Ｍ的范圍為０．７￣０．７５，在此范圍內(nèi)升壓??因子較大

制比Ｍ改變而改變，控制較難；最大恒定升壓ＳＰＷＭ調(diào)制方案改變直通調(diào)制信號的波形，??以一個周期性的調(diào)制波來生成直通矢量，其升壓能力介于前兩者之間。??本次設計采取了簡單升壓ＳＰＷＭ調(diào)制方案，其調(diào)制波形如圖２－４所示，調(diào)制過程如下：??將兩個幅值與頻率相同、相位反相的正弦波ｗｒ、－ｗｒ與三角載波仏進行比較，當Ｗｌ＞Ｍｃ時，??Ｓｉ導通，反之Ｓ３導通，當時，Ｓ２導通，反之Ｓ４導通。同時將直通調(diào)制信號Ｖｐ、Ｖｎ??與三角載波乂進行比較。當滿足Ｆｐ＜Ｗｃ或者Ｆｎ＞Ｗｅ時，將生成直通矢量信號，并直插到Ｓ！??或＆原有的零矢量中，從而使得Ｓｈ?＆同時導通。該方案Ａ）為常數(shù)，升壓因子恒定，控??制簡單，但在一個高頻周期內(nèi)，直通橋臂開關管Ｓｈ?Ｓ３均動作兩次，使得損耗變大。??▲??ｔｏｍ?ｗｗｗ?卜??■ｉｌｌ疆畫編???１?＾ｉ１?Ｕ?ＩｊｊＬ－Ｕ－Ｕ－?Ｉｊｊｌ?Ｈ?ｌｊ｜ｌ?ｕｉ?ｊｊ?Ｕ４ｉ?ｉ｜－?Ｕ?ｉ；?ｉｆｌ?ｊ｜?Ｗ?ｊｉ??？欣??■Ｉ誦??Ａ）ａ?�。�?ＩＭＭ?Ｍ?��！?；！?！?Ｉ！?ＩＩ?ＩＩ?ＩＩ?！?！?！?！ｌ?�。�??—＿＿Ｕ＿Ｕ＿Ｕ＿Ｕ＿＿Ｕ＿ｕ＿ＬＩ＿＿＿ｕ＿Ｕ＿Ｕ＿Ｕ＿■ｕ＿Ｕ＿＿＿ＬＩ＿Ｕ＿ｕ＿Ｕ＿Ｕｕ?＾?（〇ｔ??〇ｌ??▲??ｗｓ?ｆｉｎｎｎｎｎｎｎｎ??ｔ?｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜Ｍ｜?ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉＩ—￣??圖２－４簡單升壓ＳＰＷＭ調(diào)制開關信號波形??２．５高頻開關過程分析??已知逆變器直通期間，磁集成阻抗網(wǎng)絡的儲能電容放電，磁集成電感充磁；非直通期??間

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]“目”字形耦合電感器的設計及應用[J]. 楊玉崗,萬冬,張凱強.  電工技術學報. 2016(05)
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博士論文
[1]直流—直流開關功率變換器磁集成關鍵技術研究[D]. 盧增藝.福州大學 2011



本文編號：2912761