三相準(zhǔn)Z源逆變器的PWAM調(diào)制及其并網(wǎng)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)逆變器相比，準(zhǔn)Z源逆變器以其獨(dú)特的阻抗網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)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(dòng)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(chǎng)合。因此，對(duì)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(shí)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(duì)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(diǎn)，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(gè)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(hào)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(diǎn)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(duì)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(duì)PWAM調(diào)制所需的直流母線電壓波動(dòng)以及MSZV控制產(chǎn)生的電壓波動(dòng)，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(jì)了輸入電壓前饋、輸出電壓反饋的閉環(huán)控制器，仿真驗(yàn)證了輸入電壓變化、負(fù)載變化時(shí)

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(duì)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(gè)小電容，僅在其中一個(gè)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(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和阻尼電阻的功率損耗，設(shè)計(jì)了逆變器側(cè)電流的解耦控制策略，并對(duì)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、并網(wǎng)電流突變、輸入電壓突變和電網(wǎng)電壓突變時(shí)的工作特性進(jìn)行仿真分析。
　　最后，搭建了一臺(tái)三相準(zhǔn)Z源逆變器的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，介