太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有廣泛的發(fā)展前景,逆變器是其重要組成部分。準(zhǔn)Z源逆變器克服了傳統(tǒng)PWM逆變器的固有缺陷,具有同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓和逆變、橋臂可直通/開路、輸出端波形質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)。然而,準(zhǔn)Z源逆變器升壓能力受調(diào)制比限制,在輸入電壓較低或者寬范圍輸入電壓的光伏發(fā)電場(chǎng)合無法滿足升壓逆變需求。此外,準(zhǔn)Z源逆變器不存在儲(chǔ)能環(huán)節(jié),無法確保供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。因此,提高準(zhǔn)Z源逆變器的電壓增益、減少體積和重量、增添儲(chǔ)能端口,是準(zhǔn)Z源光伏逆變器的研究熱點(diǎn),具有重要的理論價(jià)值和工程應(yīng)用價(jià)值。為了提高準(zhǔn)Z源逆變器的電壓增益和功率密度以及具備儲(chǔ)能功能,本文在論述了具有高電壓增益準(zhǔn)Z源逆變器的基礎(chǔ)上,提出了一種具有磁集成電感和輸入源-儲(chǔ)能元件-負(fù)載三端口的單級(jí)單相高增益準(zhǔn)Z源三端口集成逆變器,并對(duì)構(gòu)成其電路拓?fù)洹⒛芰抗芾砜刂撇呗�、原理特性、高增益磁集成阻抗網(wǎng)絡(luò)、諧振網(wǎng)絡(luò)、磁集成器件和主要電路參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的理論分析與仿真研究,獲得了重要結(jié)論。提出并分析研究了單級(jí)單相高增益準(zhǔn)Z源三端口集成逆變器電路拓?fù)浜途哂泄夥姵豈PPT的輸入直流電壓外環(huán)、輸出電壓瞬時(shí)值反饋內(nèi)環(huán)的光伏電池和蓄電池主從功率分配能量管理控制策... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單級(jí)PWM逆變器

彭方正教授提出了一種Z源逆變器,如圖1-2所示。它使用了一個(gè)獨(dú)特的X型阻抗網(wǎng)絡(luò)連接輸入側(cè)和逆變橋,在直通狀態(tài)下輸入端和儲(chǔ)能電容一起為電感充磁,在非直通狀態(tài)下電感去磁,通過控制直通狀態(tài)持續(xù)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)升降壓功能[9]。由于升壓過程與逆變過程互不干擾,作為一種單級(jí)逆變器,Z源逆變器能同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓和逆變,橋臂可以直通或開路,無需加入死區(qū)時(shí)間或換流重疊時(shí)間,輸出波形畸變小,克服了傳統(tǒng)單級(jí)式逆變器的一些固有缺陷。然而Z源逆變器也存在以下缺陷:啟動(dòng)時(shí)有沖擊電流,輸入電流不連續(xù)以及儲(chǔ)能電容和功率開關(guān)器件的電壓應(yīng)力大[10]。為了克服Z源逆變器的缺陷,通過將阻抗網(wǎng)絡(luò)器件的位置進(jìn)行一定的調(diào)整,一種準(zhǔn)Z源逆變器于2008年提出,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3所示[11]。準(zhǔn)Z源逆變器結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)使它在保留Z源逆變器全部?jī)?yōu)勢(shì)的同時(shí),還具有如下優(yōu)點(diǎn):輸入側(cè)存在電感,使輸入電流連續(xù);二極管位置的改變解決了啟動(dòng)瞬間沖擊電流的問題;電容電壓應(yīng)力小[12]。

為了克服Z源逆變器的缺陷,通過將阻抗網(wǎng)絡(luò)器件的位置進(jìn)行一定的調(diào)整,一種準(zhǔn)Z源逆變器于2008年提出,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3所示[11]。準(zhǔn)Z源逆變器結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)使它在保留Z源逆變器全部?jī)?yōu)勢(shì)的同時(shí),還具有如下優(yōu)點(diǎn):輸入側(cè)存在電感,使輸入電流連續(xù);二極管位置的改變解決了啟動(dòng)瞬間沖擊電流的問題;電容電壓應(yīng)力小[12]。雖然準(zhǔn)Z源逆變器的結(jié)構(gòu)相比Z源逆變器發(fā)生了改變,但準(zhǔn)Z源逆變器的升壓比和Z源逆變器相同,升壓因子B=1/1-2D0。通過增大直通占空比D0可提高Z源/準(zhǔn)Z源逆變器的升壓能力,但是D0受到調(diào)制比M的制約,如果輸入電壓較低,為達(dá)到所需的負(fù)載測(cè)電壓,需要增大D0至極限值,這將導(dǎo)致調(diào)制比M減小,從而使直流母線電壓利用率降低、輸出波形諧波含量大以及儲(chǔ)能電容和功率開關(guān)電壓應(yīng)力增大[13]。因此,傳統(tǒng)的準(zhǔn)Z源逆變器已經(jīng)再不適用于低輸入電壓或?qū)挿秶斎腚妷旱膱?chǎng)合。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]單相軟開關(guān)光伏并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳燁楠.浙江大學(xué) 2018
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碩士論文
[1]有源箝位軟開關(guān)變壓器型Z-源逆變器的研究[D]. 王伯榮.青島理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3620631