Z 源逆變器研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的電壓源和電流源逆變器相比，Z源逆變器具有可實(shí)現(xiàn)升降壓變換以及逆變器橋臂可以直通等優(yōu)點(diǎn)，在新能源發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但現(xiàn)有的Z源逆變器拓?fù)浯嬖赯源電容電壓應(yīng)力大以及啟動(dòng)沖擊大等缺陷。
　　 本文研究新型Z源變流器電路結(jié)構(gòu)與電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)方法，并在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地研究了Z源應(yīng)用于單相逆變、三相逆變以及AC-AC這三個(gè)功率變換場(chǎng)合時(shí)的新型電路拓?fù)?、工作原理、工作特性和控制策略?br>　　 提出了新型Z源變流器電路結(jié)構(gòu)，

2、給出了Z源變流器電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)方法，得到了一系列新型Z源變流器電路拓?fù)洌滦屯負(fù)淠軌蚪鉀Q現(xiàn)有拓?fù)渌嬖诘闹匾毕?，減小變換器體積、重量和實(shí)現(xiàn)成本。
　　 探索了Z源在單相逆變場(chǎng)合的應(yīng)用。提出了單相Z源逆變器電路拓?fù)渥?，包括基本型、?jiǎn)化型和升降壓型三種拓?fù)??；拘团c簡(jiǎn)化型拓?fù)鋬H需使用兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)，并且輸入輸出共地。以簡(jiǎn)化型拓?fù)錇槔M(jìn)行了分析，研究了其單周期控制策略，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。升降壓型拓?fù)湫枋褂萌齻€(gè)功率開(kāi)關(guān)，存在降壓和升壓兩種

3、工作模式，能實(shí)現(xiàn)單級(jí)升降壓逆變，具有輸入電流連續(xù)，雙向功率流動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　 提出了新型三相Z源逆變器拓?fù)浼捌滠泦?dòng)策略，能有效解決傳統(tǒng)拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)上的缺陷，減小變換器的體積、重量，增加可靠性。研究了新型拓?fù)湓诟鞣N調(diào)制策略下的工作特性，分析了斷續(xù)工作模式下的工作原理，并推導(dǎo)了進(jìn)入斷續(xù)工作模式的條件，給出了參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，研制了原理樣機(jī)，給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 建立了新型三相Z源逆變器的小信號(hào)模型，得到了系統(tǒng)傳遞函數(shù)，基于根

4、軌跡法分析了各電路參數(shù)對(duì)系統(tǒng)傳遞函數(shù)中右半平面零點(diǎn)的影響。在分析現(xiàn)有的閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，穩(wěn)定性差的基礎(chǔ)上，提出了輸入電壓前饋加輸出電壓峰值反饋的控制策略，實(shí)現(xiàn)了直流側(cè)與交流側(cè)的解耦控制，具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好以及輸出電壓無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了理論分析的正確性。
　　 最后，對(duì)Z源AC-AC變換器進(jìn)行了研究。提出了一類(lèi)新型單相與三相Z源AC-AC變換器電路拓?fù)渥寮捌鋼Q流策略，有效解決了現(xiàn)有拓?fù)鋵?dǎo)通損耗大以及存在換流問(wèn)題等