本文選題：新能源發(fā)電　切入點：兩級式逆變器　出處：《安徽工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著全球能源及環(huán)境問題的日益凸顯,諸如光伏、燃料電池之類的新能源發(fā)電技術以其高效、無污染、不受地域限制等優(yōu)點,正越來越多的被人們所關注。然而,通常情況下光伏、燃料電池輸出電壓都比較低,為了能將上述新能源發(fā)出的電能供給負載或者并入電網,通常需要一級DC/DC變換器先將較低的直流輸入電壓轉換為較高的直流輸出電壓,之后再由逆變裝置將直流電壓轉化為交流電壓,以滿足用電設備或者電網的要求。在此應用背景下,前級為高增益DC/DC變換器的兩級式逆變器應運而生。針對前級DC/DC變換器輸入電流紋波過大會造成新能源設備工作壽命縮短及發(fā)電效率降低的問題,本文首先提出了一種適用于新能源發(fā)電的零紋波改進交錯Boost變換器,詳細分析了該電路的工作原理和穩(wěn)態(tài)特性。在此基礎上,引入耦合電感技術和倍壓單元技術,構成了另一種雙耦合電感零紋波高增益變換器,分析了其工作原理與穩(wěn)態(tài)特性,之后利用仿真初步驗證了上述兩個變換器理論分析的正確性。通過對后級DC/AC電路常用拓撲優(yōu)缺點的比較,選擇單相全橋逆變器作為后級主電路,簡述了SPWM調制技術在DSP中的實現(xiàn)原理,基于逆變器的電壓電流雙閉環(huán)模型,設計了控制參數(shù),并通過MATLAB/Simulink仿真驗證了控制參數(shù)的有效性。為了對所研究兩級式逆變器的穩(wěn)定性進行分析,通過建立數(shù)學模型,首先推導出了前級DC/DC變換器的輸出阻抗及后級DC/AC變換器的輸入阻抗,采用阻抗比判據,研究了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并分析了中間母線電容大小對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。最后,基于TMS320F2812DSP數(shù)字控制器搭建了兩級式逆變器的原理樣機,進行了實驗驗證,實驗結果與理論分析有著很好的一致性。
[Abstract]:With the increasing global energy and environmental problems, new energy generation technologies, such as photovoltaic, fuel cells and other advantages of its efficiency, pollution-free, not subject to geographical restrictions, are being paid more and more attention. In general, photovoltaic and fuel cell output voltages are relatively low, in order to supply the electricity from the new energy sources mentioned above or to incorporate them into the power grid. It is usually necessary to convert the lower DC input voltage to the higher DC output voltage by the first DC/DC converter, and then convert the DC voltage to the AC voltage by the inverter. In order to meet the requirements of electrical equipment or power grid. In this application context, A two-stage inverter with a high gain DC/DC converter has emerged as the times require. In view of the problem that the input current ripple of the former DC/DC converter leads to the shortening of the working life of the new energy equipment and the reduction of the generation efficiency, In this paper, a novel zero-ripple modified interleaved Boost converter for new energy generation is proposed. The principle and steady-state characteristics of the circuit are analyzed in detail. On the basis of this, coupled inductance technology and voltage multiplier technique are introduced. Another dual-coupling inductor zero-ripple high gain converter is constructed. Its working principle and steady-state characteristics are analyzed. After that, the correctness of the theoretical analysis of the two converters is preliminarily verified by simulation. By comparing the advantages and disadvantages of the common topologies of the rear stage DC/AC circuits, the single-phase full-bridge inverter is selected as the rear stage main circuit. The realization principle of SPWM modulation technology in DSP is briefly introduced. Based on the voltage and current double closed loop model of inverter, the control parameters are designed. The effectiveness of the control parameters is verified by MATLAB/Simulink simulation. In order to analyze the stability of the studied two-stage inverter, a mathematical model is established. First, the output impedance of the former DC/DC converter and the input impedance of the DC/AC converter are derived. The stability of the whole system is studied by using the impedance ratio criterion, and the influence of the middle bus capacitance on the stability of the system is analyzed. The principle prototype of two-stage inverter is built based on TMS320F2812DSP digital controller, and the experimental results are verified by experiments. The experimental results are in good agreement with the theoretical analysis.
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：1651439