基于新型開(kāi)關(guān)電感單元的高增益雙向串聯(lián)型Z源逆變器的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-08 14:36
隨著可再生能源廣泛應(yīng)用和電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量的增加,可再生能源發(fā)電和電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為節(jié)能減排的重要舉措。為了滿足寬電壓范圍要求,電壓源逆變器與雙向升壓型DC-DC變換器串聯(lián)的兩級(jí)式能量變換器結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于微電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)中。然而,相比于單級(jí)式能量變換器結(jié)構(gòu),兩級(jí)式能量變換器結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。在2002年,彭方正教授提出Z源逆變器(ZSI),通過(guò)直通狀態(tài)實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓逆變。然而,傳統(tǒng)ZSI具有以下缺點(diǎn):不具備能量雙向流動(dòng)能力、存在非正常運(yùn)行模態(tài)、存在大啟動(dòng)沖擊電流、升壓能力受低調(diào)制因數(shù)M和器件的高電壓應(yīng)力限制。為解決上述問(wèn)題,本文提出基于新型開(kāi)關(guān)電感(SL)單元的高增益雙向串聯(lián)型Z源逆變器(Active-SLs QZSI),新型SL單元用兩個(gè)電容和一個(gè)有源開(kāi)關(guān)管代替?zhèn)鹘y(tǒng)SL單元的三個(gè)二極管,因此Active-SLs QZSI具備能量雙向流動(dòng)能力。與現(xiàn)存有競(jìng)爭(zhēng)力的ZSIs相比,Active-SLs QZSI具有更低的Z源網(wǎng)絡(luò)(ZSN)電壓電流應(yīng)力、更高的效率和升壓因子。為了研究Active-SLs QZSI的運(yùn)行原理,通過(guò)建立其穩(wěn)態(tài)模型,并且分析其所有可能逆變運(yùn)行模態(tài)和整流運(yùn)行模態(tài)。針對(duì)Active-S...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 四種基本ZSIs拓?fù)?br> 1.2.2 雙向ZSIs拓?fù)?br> 1.2.3 高增益ZSIs拓?fù)?br> 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 改進(jìn)型ZSI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.1 引言
2.2 Active-SLs QZSI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 Active-SLs QZSI穩(wěn)態(tài)模型
2.4 Active-SLs QZSI的SVPWM調(diào)制策略
2.5 Active-SLs QZSI逆變運(yùn)行模態(tài)分析
2.6 Active-SLs QZSI整流運(yùn)行模態(tài)分析
2.7 Active-SLs QZSI與現(xiàn)存ZSIs性能比較
2.7.1 升壓能力比較
2.7.2 電壓應(yīng)力比較
2.7.3 電流應(yīng)力比較
2.7.4 功率損耗和效率比較
2.8 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)型ZSI閉環(huán)控制策略
3.1 引言
3.2 Active-SLs QZSI動(dòng)態(tài)模型
3.3 非最小相位特性分析
3.4 直流鏈峰值電壓控制策略
3.4.1 ZSN電容電壓反饋直流鏈峰值電壓控制策略
3.4.2 直流輸入電壓前饋直流鏈峰值電壓控制策略
3.5 本章小結(jié)
第4章 改進(jìn)型ZSI參數(shù)設(shè)計(jì)及仿真分析
4.1 引言
4.2 Active-SLs QZSI參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3 Active-SLs QZSI仿真分析
4.3.1 逆變運(yùn)行模式
4.3.2 輕載運(yùn)行模式
4.3.3 整流運(yùn)行模式
4.3.4 閉環(huán)控制
4.4 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)型ZSI實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 硬件電路參數(shù)和器件選擇
5.3 Active-SLs QZSI實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.1 逆變運(yùn)行模式
5.3.2 輕載運(yùn)行模式
5.3.3 整流運(yùn)行模式
5.3.4 閉環(huán)控制
5.3.5 SVPWM調(diào)制策略比較
5.3.6 Active-SLs QZSI效率
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)型雙向Z源儲(chǔ)能變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及空間電壓矢量調(diào)制策略[J]. 高志剛,樊輝,徐少華,李建林. 高電壓技術(shù). 2015(10)
[2]增強(qiáng)型Z源逆變器的直流鏈電壓直接控制策略[J]. 蔡春偉,曲延濱,盛況. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號(hào):2964772
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 四種基本ZSIs拓?fù)?br> 1.2.2 雙向ZSIs拓?fù)?br> 1.2.3 高增益ZSIs拓?fù)?br> 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 改進(jìn)型ZSI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.1 引言
2.2 Active-SLs QZSI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 Active-SLs QZSI穩(wěn)態(tài)模型
2.4 Active-SLs QZSI的SVPWM調(diào)制策略
2.5 Active-SLs QZSI逆變運(yùn)行模態(tài)分析
2.6 Active-SLs QZSI整流運(yùn)行模態(tài)分析
2.7 Active-SLs QZSI與現(xiàn)存ZSIs性能比較
2.7.1 升壓能力比較
2.7.2 電壓應(yīng)力比較
2.7.3 電流應(yīng)力比較
2.7.4 功率損耗和效率比較
2.8 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)型ZSI閉環(huán)控制策略
3.1 引言
3.2 Active-SLs QZSI動(dòng)態(tài)模型
3.3 非最小相位特性分析
3.4 直流鏈峰值電壓控制策略
3.4.1 ZSN電容電壓反饋直流鏈峰值電壓控制策略
3.4.2 直流輸入電壓前饋直流鏈峰值電壓控制策略
3.5 本章小結(jié)
第4章 改進(jìn)型ZSI參數(shù)設(shè)計(jì)及仿真分析
4.1 引言
4.2 Active-SLs QZSI參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3 Active-SLs QZSI仿真分析
4.3.1 逆變運(yùn)行模式
4.3.2 輕載運(yùn)行模式
4.3.3 整流運(yùn)行模式
4.3.4 閉環(huán)控制
4.4 本章小結(jié)
第5章 改進(jìn)型ZSI實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 硬件電路參數(shù)和器件選擇
5.3 Active-SLs QZSI實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3.1 逆變運(yùn)行模式
5.3.2 輕載運(yùn)行模式
5.3.3 整流運(yùn)行模式
5.3.4 閉環(huán)控制
5.3.5 SVPWM調(diào)制策略比較
5.3.6 Active-SLs QZSI效率
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)型雙向Z源儲(chǔ)能變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及空間電壓矢量調(diào)制策略[J]. 高志剛,樊輝,徐少華,李建林. 高電壓技術(shù). 2015(10)
[2]增強(qiáng)型Z源逆變器的直流鏈電壓直接控制策略[J]. 蔡春偉,曲延濱,盛況. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號(hào):2964772
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