基于Z源逆變器的新型在線式UPS系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞: UPS Z源逆變器 直通零矢量 雙閉環(huán)控制 出處:《青島大學(xué)》2017年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模建設(shè),高新技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求,其不間斷電源(UPS)的穩(wěn)壓穩(wěn)頻性能成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文將Z源逆變器應(yīng)用到UPS系統(tǒng)中,提出了一種新型在線式UPS電路拓?fù)?使逆變電路可以工作在直通零矢量狀態(tài),并利用直通零矢量來(lái)實(shí)現(xiàn)其升/降壓的功能。首先,本文分別介紹了UPS和Z源逆變器的研究和發(fā)展現(xiàn)狀,以及傳統(tǒng)UPS的分類(lèi)、組成、控制方法,重點(diǎn)分析了SPWM控制技術(shù)的基本原理和調(diào)制方法,并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對(duì)不同調(diào)制方法進(jìn)行了比較。其次,本文介紹了一種基于Z源逆變器的新型逆變拓?fù)?詳細(xì)的分析了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和升/降壓機(jī)理,重點(diǎn)分析了其控制方式以及直通零矢量的實(shí)現(xiàn)方法,并在基于SPWM調(diào)制的簡(jiǎn)單升壓控制下,仿真分析了其升/降壓特性。然后,在傳統(tǒng)UPS的基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于Z源逆變器的新型在線式UPS電路拓?fù)?并建立了電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng),以使輸出電壓保持恒定,具有良好的動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能。最后,本文基于型號(hào)為T(mén)MS320F28335的DSP控制芯片對(duì)Z源UPS的控制策略及其工作流程進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下搭建了容量為5kVA的Z源UPS仿真模型,分別對(duì)其在市電正常供電和蓄電池供電時(shí)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)仿真波形及其結(jié)果分析驗(yàn)證了理論的可行性。
[Abstract]:With the continuous development of network information technology and the large-scale construction of data center, high-tech products and equipment put forward more and more strict requirements for the quality of power supply. In this paper, the Z-source inverter is applied to UPS system, and a new on-line UPS circuit topology is proposed. The inverter can work in the state of direct-through zero vector, and use the direct-through zero vector to realize the function of raising / lowering voltage. Firstly, this paper introduces the research and development status of UPS and Z-source inverters, respectively. And the classification, composition and control method of traditional UPS. The basic principle and modulation method of SPWM control technology are analyzed emphatically. Different modulation methods are compared in MATLAB/SIMULINK environment. Secondly, a novel inverter topology based on Z-source inverter is introduced in this paper. The topology and the mechanism of rise / fall are analyzed in detail, and the control mode and the realization method of straight through zero vector are analyzed in detail, and the simple boost control based on SPWM modulation is introduced. Then, based on the traditional UPS, a novel on-line UPS circuit topology based on Z-source inverter is proposed. The double closed loop control system of voltage and current is established in order to keep the output voltage constant and have good dynamic and static performance. In this paper, the control strategy and workflow of Z-source UPS are analyzed and designed based on DSP control chip based on TMS320F28335. The simulation model of Z-source UPS with capacity of 5kVA is built in MATLAB/SIMULINK environment, and the simulation experiments are carried out on the normal power supply and battery power supply. The system simulation waveform and its result analysis verify the feasibility of the theory.
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TN86
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1477616
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