針對(duì)電網(wǎng)中不確定性事件所帶來的電壓幅值波動(dòng)問題,提出了一種適用于電壓幅值雙極性調(diào)控的直接式AC/AC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該拓?fù)涫怯?個(gè)無差分脈沖寬度調(diào)制（PWM）型交流斬波橋臂構(gòu)成的H橋結(jié)構(gòu),具有輸入/輸出"共地"、雙自由度、雙極性調(diào)控與無換流問題等特點(diǎn)。詳細(xì)分析了變換器的拓?fù)錁?gòu)成、PWM原理,通過正/反極性場景的分析揭示了其工作模式;在參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,研制了變換器原理樣機(jī)并搭建了動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器系統(tǒng)。不同工況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的直接式AC/AC變換器能夠有效抑制電壓幅值波動(dòng)。 

【文章來源】：電力自動(dòng)化設(shè)備. 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

圖1 雙極性直接式AC/AC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

雙極性直接式AC/AC變換器的PWM原理見圖2。圖中，uref1、uref2分別為P型、N型的參考波；uc為PWM載波，本文中選取三角波作為載波進(jìn)行分析。由圖2可知，P型與N型的PWM原理相同。由于輸入電壓極性對(duì)輸出結(jié)果具有直接影響，對(duì)比輸入電壓Uin與零電位：當(dāng)Uin為正極性時(shí)，得到高電位；當(dāng)Uin為負(fù)極性時(shí)，得到低電位。調(diào)整2個(gè)橋臂開關(guān)器件的占空比可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓UAB的調(diào)控：當(dāng)d1≠d2時(shí)，輸出電壓不同；當(dāng)d1=d2時(shí)，輸出電壓為0。即該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有d1與d2雙自由度調(diào)控能力，提高了變換器的運(yùn)行靈活性。由上述分析可知，在工作過程中，該變換器的輸入電壓Uin極性無論正負(fù)，在每半個(gè)周期內(nèi)8個(gè)IGBT中始終有4個(gè)常開，另外4個(gè)接受調(diào)制進(jìn)行高頻動(dòng)作，即在運(yùn)行過程中，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最多有4個(gè)IGBT高頻動(dòng)作，工作過程中的開關(guān)損耗得到有效降低。2 工作模式分析

為了對(duì)場景Ⅰ下的電路工作過程進(jìn)行詳細(xì)分析，依據(jù)電感電流iL的變化情況將AC/AC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)劃分為4個(gè)過程：a→b;b→c;c→d;d→a。P型與N型橋臂中IGBT的門極信號(hào)、電感電流iL與電感電壓uL，如圖3所示。圖中，S1、S1c、S1p、S1cp分別為S1、S1c、S1p、S1cp的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。依據(jù)雙極性直接式AC/AC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與PWM原理，對(duì)該場景正半波的工作過程進(jìn)行詳細(xì)分析，具體如下。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3438650