【摘要】：利用風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的方式具有可循環(huán)利用和環(huán)保等優(yōu)勢(shì),但是由于自然能量不受人為控制,所以發(fā)出來(lái)的電能一般都不能直接投入到生產(chǎn)和生活中。而電力電子技術(shù),是將電能加工處理后提供給負(fù)載的技術(shù),其中包括升壓、逆變、整流、應(yīng)急供電等技術(shù)。Z源逆變器(Z-Source Inverter,ZSI)將升壓和逆變兩部分結(jié)合,利用其自身特殊的電路結(jié)構(gòu)與特性,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電壓源逆變器(Voltage Source Inverter,VSI)或電流源逆變器(Current Source Inverter,CSI)在工程應(yīng)用中的不足。本文將多個(gè)Z源全橋直流變換器組合使用,利用Z源逆變器的升壓能力以及串聯(lián)電路電壓疊加的特性搭建了輸出端串聯(lián)的電力電子變換系統(tǒng),該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于研究等優(yōu)點(diǎn)。本文圍繞由兩個(gè)及以上的Z源全橋直流變換器組成的輸入串聯(lián)或并聯(lián)、輸出串聯(lián)的兩種不同的電力電子變換系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理做出分析和擾動(dòng)方程推導(dǎo)。首先,對(duì)Z源逆變電路的兩種運(yùn)行狀態(tài)分別進(jìn)行暫態(tài)電路等效和內(nèi)部物理量關(guān)系推導(dǎo),采用狀態(tài)空間平均法和引入小信號(hào)擾動(dòng)量,得出控制量和輸出量之間的傳遞函數(shù),并且分析Z源逆變電路電容、電感、直通占空比的選取大小對(duì)輸出電壓穩(wěn)定性的影響。然后搭建模塊化電路系統(tǒng),分析輸入電壓或電流和輸出電壓的均分關(guān)系,得出輸入并聯(lián)型電路具有輸入電流均分控制和輸出電壓均分控制的兩種控制方式,而輸入串聯(lián)型電路只可由輸入電壓均分控制輸出電壓均分。在此基礎(chǔ)上,分別對(duì)輸入并聯(lián)型系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸出電壓均分型控制策略和輸入串聯(lián)型系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入電壓均分型控制策略。另外,針對(duì)輸入串聯(lián)型系統(tǒng),在合適的控制參數(shù)下,采用交叉控制策略可以保證輸出電壓的穩(wěn)定均分,探討影響功率均分的主要因素。最后,在MATLAB/SIMULINK平臺(tái)上完成了兩種電路的仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。結(jié)果表明,將多個(gè)Z源全橋直流變換器以串聯(lián)和并聯(lián)的方式組成的系統(tǒng),不僅可以穩(wěn)定輸出高電壓,還可以減少單個(gè)模塊內(nèi)部元器件的電壓應(yīng)力。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2693957