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文檔簡介
1、與傳統(tǒng)逆變器相比,準(zhǔn)Z源逆變器以其獨特的阻抗網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了升降壓功能,允許逆變橋臂直通和短路,克服了Z源逆變器存在較大的啟動沖擊電流、輸入電流斷續(xù)等不足,使得準(zhǔn)Z源逆變器更適應(yīng)于直流輸入電壓變化較大的光伏、風(fēng)電、新能源汽車等場合。因此,對準(zhǔn)Z源逆變器系統(tǒng)進(jìn)行深入研究,具有重要理論與實際意義。
為了簡化直流母線電壓的控制,減小準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)無源器件的參數(shù),減少準(zhǔn)Z源逆變器的損耗,本文對準(zhǔn)Z源逆變器的PWAM(Pulse Width
2、Amplitude Modulation)調(diào)制方法和LCL型無源濾波器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。
論文首先介紹了傳統(tǒng)逆變器存在的局限以及準(zhǔn)Z源逆變器的特點,并從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、建模方法、控制策略以及應(yīng)用領(lǐng)域四個方面介紹了準(zhǔn)Z源逆變器的研究現(xiàn)狀。其次,介紹了準(zhǔn)Z源逆變器的工作原理,并且采用狀態(tài)空間平均建模方法建立了準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間模型和小信號模型,推導(dǎo)了直通占空比到準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)電容電壓的傳遞函數(shù),結(jié)合零極點分布,分析了準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及
3、直通占空比變化對系統(tǒng)性能的影響,為阻抗網(wǎng)絡(luò)中電容電感的參數(shù)選取提供理論指導(dǎo)。
介紹了逆變橋PWAM調(diào)制和準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)最大化直通零矢量(Maximum Straight ZeroVector,MSZV)控制的原理,針對PWAM調(diào)制所需的直流母線電壓波動以及MSZV控制產(chǎn)生的電壓波動,將二者結(jié)合,研究一種輸入電壓前饋、輸出電壓反饋的直流母線電壓控制策略,設(shè)計了輸入電壓前饋、輸出電壓反饋的閉環(huán)控制器,仿真驗證了輸入電壓變化、負(fù)載變化時
4、控制方法的正確性。
建立了LCL型三相準(zhǔn)Z源并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,對LCL濾波器的分裂電容無源阻尼方案進(jìn)行深入分析,即通過將濾波電容分成兩個小電容,僅在其中一個電容上串聯(lián)阻尼電阻,分析了不同電容劃分方法以及不同阻尼電阻取值時系統(tǒng)的穩(wěn)定性和阻尼電阻的功率損耗,設(shè)計了逆變器側(cè)電流的解耦控制策略,并對穩(wěn)態(tài)運行、并網(wǎng)電流突變、輸入電壓突變和電網(wǎng)電壓突變時的工作特性進(jìn)行仿真分析。
最后,搭建了一臺三相準(zhǔn)Z源逆變器的實驗樣機,介
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