三相準Z源逆變器的PWAM調制及其并網研究.pdf

1、與傳統(tǒng)逆變器相比，準Z源逆變器以其獨特的阻抗網絡結構實現(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Z源逆變器更適應于直流輸入電壓變化較大的光伏、風電、新能源汽車等場合。因此，對準Z源逆變器系統(tǒng)進行深入研究，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Z源網絡無源器件的參數(shù)，減少準Z源逆變器的損耗，本文對準Z源逆變器的PWAM(Pulse Width

2、Amplitude Modulation)調制方法和LCL型無源濾波器的結構進行了深入研究。
　　論文首先介紹了傳統(tǒng)逆變器存在的局限以及準Z源逆變器的特點，并從拓撲結構、建模方法、控制策略以及應用領域四個方面介紹了準Z源逆變器的研究現(xiàn)狀。其次，介紹了準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Z源網絡的狀態(tài)空間模型和小信號模型，推導了直通占空比到準Z源網絡電容電壓的傳遞函數(shù)，結合零極點分布，分析了準Z源網絡參數(shù)以及

3、直通占空比變化對系統(tǒng)性能的影響，為阻抗網絡中電容電感的參數(shù)選取提供理論指導。
　　介紹了逆變橋PWAM調制和準Z源網絡最大化直通零矢量(Maximum Straight ZeroVector，MSZV)控制的原理，針對PWAM調制所需的直流母線電壓波動以及MSZV控制產生的電壓波動，將二者結合，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、負載變化時

4、控制方法的正確性。
　　建立了LCL型三相準Z源并網逆變器的數(shù)學模型，對LCL濾波器的分裂電容無源阻尼方案進行深入分析，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，設計了逆變器側電流的解耦控制策略，并對穩(wěn)態(tài)運行、并網電流突變、輸入電壓突變和電網電壓突變時的工作特性進行仿真分析。
　　最后，搭建了一臺三相準Z源逆變器的實驗樣機，介