基于開關電感的串聯(lián)型Z源逆變器研究.pdf

1、微電網(wǎng)技術是開發(fā)、利用風能和太陽能等可再生能源的關鍵。而逆變器是微電網(wǎng)的核心接口元件，是微電網(wǎng)高效運行的保證，是分布式能源和電網(wǎng)間能量交換的媒介。傳統(tǒng)的電壓型逆變器僅能降壓輸出，為實現(xiàn)傳統(tǒng)逆變器并網(wǎng)發(fā)電，需增加一級DC-DC升壓環(huán)節(jié)，構(gòu)成兩級式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復雜，控制困難。
　　新型拓撲結(jié)構(gòu)Z源逆變器利用直通狀態(tài)實現(xiàn)單級升壓，適用于單級式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。但是傳統(tǒng)Z源逆變器具有啟動沖擊電流大、低升壓增益、存在非正常工作狀態(tài)等缺點，

2、不適用于需高升壓增益、負載大范圍變動的場合。為解決啟動沖擊電流大、低升壓增益、存在非正常工作狀態(tài)三方面問題，本文提出基于開關電感的高性能串聯(lián)型Z源逆變器，相比于傳統(tǒng)Z源逆變器，具有啟動沖擊電流小、高升壓增益、不存在非正常工作狀態(tài)等優(yōu)點。
　　首先，分別研究串聯(lián)型Z源網(wǎng)絡、基于開關電感的增強型Z源網(wǎng)絡。串聯(lián)型Z源網(wǎng)絡具有內(nèi)在的啟動沖擊電流抑制能力;基于開關電感的增強型Z源網(wǎng)絡能實現(xiàn)高升壓增益。本文將兩種逆變器的結(jié)構(gòu)進行結(jié)合并將串聯(lián)型

3、Z源逆變器的Z源電感用開關電感單元代替，構(gòu)成基于開關電感的高性能串聯(lián)型Z源逆變器，從而一舉解決啟動沖擊電流大、低升壓增益、存在非正常工作狀態(tài)三方面問題。
　　其次，通過分析改進的基于開關電感的串聯(lián)型Z源逆變器的7種工作模態(tài)，可知改進的Z源逆變器不存在傳統(tǒng)Z源逆變器的啟動通路，內(nèi)在抑制啟動沖擊電流;Z源電感電流和流過開關管S-U電流能夠反向流動，不存在非正常運行狀態(tài)。進而根據(jù)基爾霍夫定律和狀態(tài)平均法建立改進型Z源逆變器的大信號模型，