【摘要】：新能源如光伏等以及電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出電壓較低,向單相交流負(fù)載和單相電網(wǎng)供電時(shí)需要進(jìn)行升壓逆變。另外,在交直流混合系統(tǒng)中,低壓直流母線和交流母線互聯(lián)通常也需進(jìn)行升壓逆變。因此,各國(guó)學(xué)者在升壓逆變環(huán)節(jié)及其控制策略做了大量的研究工作。以雙Boost單相逆變器為中間逆變環(huán)節(jié)的單級(jí)升壓逆變方案,其拓?fù)湓诟纳茊蜗嘞到y(tǒng)交直流側(cè)電能質(zhì)量方面具有較大的優(yōu)勢(shì),因而本文采用雙Boost單相逆變器作為并網(wǎng)接口。本文主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究。首先圍繞雙Boost單相逆變器工作原理展開(kāi)研究。介紹了逆變器基本工作原理,包括基本工作模態(tài)和雙模式(差模+共模)工作原理,基于雙模式工作原理對(duì)并網(wǎng)雙Boost單相逆變器進(jìn)行小信號(hào)建模,為控制設(shè)計(jì)的參數(shù)整定奠定基礎(chǔ);分析調(diào)制方式對(duì)開(kāi)關(guān)次紋波的影響,采用載波移相脈寬調(diào)制策略以削弱直流側(cè)輸入電流和并網(wǎng)電流的開(kāi)關(guān)次諧波。分析雙Boost單相逆變器的傳統(tǒng)并網(wǎng)電流控制策略的不足,設(shè)計(jì)出了適用于該逆變器的并網(wǎng)單電流環(huán)控制策略,改善了并網(wǎng)電流的諧波性能并提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度,然后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該并網(wǎng)控制策略的有效性。深入分析雙Boost單相逆變器功率耦合與功率解耦的原理,設(shè)計(jì)功率解耦控制策略獲得高質(zhì)量的直流側(cè)輸入電流。基于數(shù)學(xué)推導(dǎo)分析雙Boost單相逆變器功率耦合后直流側(cè)各電流諧波成分,為功率解耦控制的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ);分析功率解耦控制對(duì)直流側(cè)二次紋波的具體抑制作用;接著分析功率解耦控制對(duì)雙Boost單相逆變器工作性能的影響,特別是電容不匹配影響,然后提出功率解耦控制的具體實(shí)現(xiàn)方式,并提出措施改善功率解耦控制帶來(lái)的影響,能夠明顯抑制由于電容不匹配引入的諧波。最后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證功率解耦控制的有效性。針對(duì)雙Boost單相逆變器在并網(wǎng)工況下復(fù)雜的諧振問(wèn)題,本文深入研究雙Boost單相逆變器諧振機(jī)理,建立了交流側(cè)等效模型進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其諧振頻率與交、直流側(cè)的無(wú)源器件都相關(guān)且含有兩個(gè)諧振點(diǎn),同時(shí),為抑制并網(wǎng)諧振,提出了基于直流側(cè)電感電流的有源阻尼控制,有效的抑制了諧振現(xiàn)象。最后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論與控制的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM464
【圖文】：

圖１－４邋Ｚ源逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋Ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋Ｚ－ｓｏｕｒｃｅ邋ｉｎｖｅｒｔｅｒ逡逑相系統(tǒng)硬件功率解耦方案逡逑變器廣泛應(yīng)用于可再生能源和微網(wǎng)領(lǐng)域，然而

１．２．３雙Ｂｏｏｓｔ單相逆變器逡逑為實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓逆變和抑制直流側(cè)二次紋波雙重功能，文獻(xiàn)［２４］提出由兩個(gè)相逡逑同的雙向Ｂｏｏｓｔ邋ＤＣ／ＤＣ變換器組成結(jié)構(gòu)對(duì)稱的雙Ｂｏｏｓｔ單相逆變器，如圖１－６所示。逡逑通過(guò)控制兩個(gè)Ｂｏｏｓｔ變換器輸出差值獲得正弦電壓，實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓逆變。同時(shí)，該逡逑拓?fù)渚哂泄β式怦顥l件，通過(guò)控制可由直流側(cè)電源提供平均功率，兩個(gè)輸出電容逡逑提供二次脈動(dòng)功率，可避免交流側(cè)二次功率脈動(dòng)在直流側(cè)引入二次紋波，改善直逡逑流側(cè)電流性能。逡逑—￣￣－—邐—逡逑ｒ２邋＿邐＋邋ｖ。邋－邐ｔ４逡逑＋邋＋逡逑ｖｃ丨寧邋ｃ！邐—了邋碡［、了—邐ｃ２＝ｔ邋ｖＣ２逡逑⑷冷邋２命⑷逡逑圖１－６邋雙Ｂｏｏｓｔ單相逆變器拓?fù)溴义希疲椋纾澹保跺澹裕铮穑铮欤铮纾澹洌椋幔纾颍幔礤澹铮驽澹洌铮酰猓欤邋澹拢铮铮螅翦澹螅椋睿纾欤澹穑瑁幔螅邋澹椋睿觯澹颍簦澹蝈义想pＢｏｏｓｔ單相逆變器采用單級(jí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升壓逆變，與圖１－２中傳統(tǒng)兩級(jí)升壓逆逡逑變器相比，兩者各有優(yōu)劣。在相同條件下，對(duì)雙Ｂｏｏｓｔ單相逆變器與傳統(tǒng)兩級(jí)升壓逡逑逆變器進(jìn)行對(duì)比，如表Ｍ所示，可以看出，雙Ｂｏｏｓｔ單相逆變器的開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)逡逑力相對(duì)較大，但兩者開(kāi)關(guān)電壓應(yīng)力相差不大，實(shí)際中均選用６５０Ｖ電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)器逡逑件；雖然雙Ｂｏｏｓｔ單相逆變器所需開(kāi)關(guān)器件電流等級(jí)較高

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 楊曉光;姜龍斌;馮俊博;孫傳杰;梁昊天;;一種用于光伏逆變器的新型功率解耦電路[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年16期

2 張學(xué);裴瑋;鄧衛(wèi);屈慧;沈子奇;趙振興;;多源/多負(fù)荷直流微電網(wǎng)的能量管理和協(xié)調(diào)控制方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年31期

3 徐飛;湯雨;何耀華;;雙Boost逆變器半周期調(diào)制策略研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年36期

4 宋強(qiáng);趙彪;劉文華;曾嶸;;智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年25期

5 劉吉臻;;大規(guī)模新能源電力安全高效利用基礎(chǔ)問(wèn)題[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年16期

6 馬琳;金新民;唐芬;Pedro Rodrigue;孫凱;;三相并網(wǎng)逆變器比例諧振控制及其網(wǎng)壓前饋問(wèn)題分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年08期

7 方宇;馬旭東;;一種新型耦合電感式雙Boost光伏微逆變器拓?fù)浞治鯷J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年17期

8 王勇;謝小高;;燃料電池電力變換器的低頻紋波電流抑制策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2008年23期

本文編號(hào)：2717636