逆變器新型前級(jí)電路的研究
本文選題:Buck + Boost; 參考:《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:在資源嚴(yán)重緊缺的狀況下,對(duì)新能源的探索和研究變得越來(lái)越重要,眾多新能源中太陽(yáng)能得益于其具有綠色清潔、取之不盡用之不竭、能量轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)單、發(fā)電系統(tǒng)工作穩(wěn)定性高、容易控制等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多到重視。逆變器作為光伏發(fā)電與電網(wǎng)之間的“橋梁”,所以針對(duì)逆變器的研究就顯得格外重要。逆變器的前級(jí)DC/DC變換器的主要作用是為后級(jí)逆變橋路提供穩(wěn)定的直流母線電壓,因此對(duì)光伏逆變器的前級(jí)DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功耗、輸出電壓和電流的紋波系數(shù)、開(kāi)關(guān)管的損耗的研究,對(duì)于整個(gè)逆變器的研究工作具有極其重要的意義。首先,論文主要針對(duì)基本的Buck電路和Boost電路工作在CCM下的工作原理進(jìn)行了分析,結(jié)合每種電路工作時(shí)的重要器件的波形圖并利用理論知識(shí)著重分析了電路輸出電壓、儲(chǔ)能電感和輸出紋波的計(jì)算公式,最后對(duì)每種電路進(jìn)行了小信號(hào)模型的建立,得出每種電路的傳遞函數(shù)。然后,設(shè)計(jì)了一種新型交疊雙電源Buck逆變器的前級(jí)電路,詳細(xì)分析該電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理,并得出了電路中各個(gè)器件的參數(shù),對(duì)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定的分析,并在Rltool環(huán)境下完成對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的校正,利用反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)得到PID控制器的參數(shù)并驗(yàn)證電路閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,利用MATLAB/Simulink對(duì)該電路進(jìn)行仿真試驗(yàn),從仿真結(jié)果得到該電路的優(yōu)點(diǎn)。最后,針對(duì)多電平逆變提出了一種新型的單電源雙Boost前級(jí)電路,分析了前級(jí)電路提供的四路電平的工作原理,針對(duì)前級(jí)電路的四電平重點(diǎn)分析了后級(jí)DC-AC逆變橋路的工作原理和DPWM1(對(duì)稱平頂波)的調(diào)制方法的工作原理、實(shí)現(xiàn)方法。在Matlab/Simulink環(huán)境下建立該電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路圖,并結(jié)合DPWM1調(diào)制方法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),得到仿真結(jié)果,驗(yàn)證了該新型單電源兩級(jí)逆變器及其調(diào)制策略的正確性和優(yōu)越性。
[Abstract]:Under the condition of serious shortage of resources, the exploration and research of new energy become more and more important. Among many new energy sources, solar energy benefits from its green and clean, inexhaustible, simple energy conversion and high stability of power generation system. The advantages of easy control are becoming more and more important. Inverter is a bridge between photovoltaic generation and power grid, so the research of inverter is very important. The main function of the DC / DC converter is to provide a stable DC bus voltage for the back stage inverter bridge, so the power consumption, the ripple coefficient of output voltage and current of the DC / DC converter in the front stage of the photovoltaic inverter. The study of switching loss is of great significance to the research of the whole inverter. Firstly, the basic Buck circuit and boost circuit working under CCM are analyzed, and the output voltage of the circuit is analyzed based on the waveform diagram of the important devices in each circuit and the theoretical knowledge. The formulas for calculating the energy storage inductance and output ripple are given. Finally, the small signal model of each circuit is established, and the transfer function of each circuit is obtained. Then, a novel superimposed double power Buck inverter is designed, the working principle of the circuit topology is analyzed in detail, and the parameters of each device in the circuit are obtained, and the system transfer function is analyzed stably. In the Rltool environment, the open-loop system is corrected, the parameters of the pid controller are obtained by the transfer function of the feedback system, and the stability of the closed-loop circuit is verified. The circuit is simulated by MATLAB / Simulink. The advantages of the circuit are obtained from the simulation results. Finally, a novel single-source double-boost front-stage circuit is proposed for multilevel inverter, and the principle of four-level operation provided by the front-stage circuit is analyzed. The working principle of the back stage DC-AC inverter bridge and the modulation method of DPWM1 (symmetrical flat-top wave) are analyzed. The circuit diagram of the circuit topology is established in Matlab / Simulink environment, and the simulation experiment is carried out with DPWM1 modulation method. The simulation results show the correctness and superiority of the novel single-power two-stage inverter and its modulation strategy.
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TM464
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,本文編號(hào):2107435
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