新型單相多模塊電壓源型逆變器研究.pdf

1、為了應(yīng)對(duì)化石燃料逐漸短缺和生存環(huán)境日益惡化的嚴(yán)峻局面，風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒊毕艿瓤稍偕履茉窗l(fā)電技術(shù)得到了前所未有的飛速發(fā)展。與此同時(shí)，作為電能處理關(guān)鍵部分的PWM變換器也在新能源發(fā)電系統(tǒng)中得到了各種各樣的應(yīng)用。
　　傳統(tǒng)的電壓源型逆變器在逆變過(guò)程中對(duì)直流側(cè)蓄電池電壓的苛刻要求使得其在實(shí)際應(yīng)用中受到了極大的約束，難以滿足直流側(cè)蓄電池電壓低于電網(wǎng)電壓峰值時(shí)的并網(wǎng)要求；而傳統(tǒng)的電流源型逆變器由于其電抗器損耗大、體積大、成

2、本高等缺點(diǎn)也在推廣、應(yīng)用中受到了一定的限制。因此功能更加多樣、控制更加靈活的逆變器成為了新能源發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域極具創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的研究方向之一。
　　首先，本文提出一種適用于低輸入電壓場(chǎng)合的新型單相多模塊電壓源型逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析了該新型多模塊VSI系統(tǒng)工作原理及電壓輸出特性。采用交、直流混合的單極性PWM調(diào)制方式，得出交流側(cè)輸出電壓與交流調(diào)制信號(hào)之間的函數(shù)關(guān)系，為后續(xù)的VSI系統(tǒng)分析打下基礎(chǔ)。
　　其次，詳細(xì)分析了不同模

3、態(tài)中，單極性PWM載波調(diào)制下電路的工作模式及橋臂電流的變化規(guī)律。依據(jù)VSI系統(tǒng)中交直流側(cè)的能量守恒關(guān)系，完成了對(duì)H橋單元穩(wěn)壓電容器的參數(shù)設(shè)計(jì)；通過(guò)對(duì)不同模態(tài)中的典型等效電路分析，完成了對(duì)VSI系統(tǒng)回路電感參數(shù)的設(shè)計(jì)。
　　最后，搭建了2kW的PSIM軟件仿真系統(tǒng)和硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并完成了對(duì)新型VSI系統(tǒng)帶有穩(wěn)態(tài)負(fù)荷、階躍負(fù)荷及感性負(fù)荷時(shí)的工作特性驗(yàn)證。仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，橋臂電流變化規(guī)律與理論分析一致，H橋單元穩(wěn)壓電容器參數(shù)和V