基于三相VSR和LLC變換器的高壓直流UPS研究.pdf

1、不間斷電源系統(tǒng)（Uninterruptable Power Systems）通常被視為一個電氣系統(tǒng)的備用電源，當(dāng)主電源由于外部因素停止工作時，而由其緊急供電。針對傳統(tǒng)交流和低壓直流UPS自身存在供電可靠性差、容量擴(kuò)充難度大等缺陷，以及適應(yīng)各個領(lǐng)域?qū)τ诓婚g斷電源供電可靠性和供電容量越來越高的需要，本文開展了高壓直流UPS研究。
　　本文首先研究了電壓型三相PWM整流器（三相VSR）與全橋LLC諧振變換器級聯(lián)構(gòu)成高壓直流UPS的理論合

2、理性。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，前級三相PWM整流器用以提高UPS系統(tǒng)輸入側(cè)功率因數(shù)，后級全橋LLC諧振變換器實(shí)現(xiàn)高效率電壓轉(zhuǎn)換和電氣隔離。在系統(tǒng)控制方面，針對于電網(wǎng)電壓不平衡狀態(tài)，經(jīng)過理論推導(dǎo)，證明了傳統(tǒng)雙閉環(huán)級聯(lián)控制策略抗電網(wǎng)不平衡擾動存在局限性的結(jié)論，在分析傳統(tǒng)瞬時無功率概念的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)的抗電網(wǎng)電壓不平衡控制算法，以確保三相PWM整流器仍能保持單位功率因數(shù)運(yùn)行、網(wǎng)側(cè)電流正弦化和直流母線電壓恒定；其次，在分析傳統(tǒng)全橋LLC變換器增益特性

3、的基礎(chǔ)上，針對高頻工作的全橋LLC變換器增益受寄生電容和電感影響問題，利用基波分析法，推導(dǎo)了包含寄生參數(shù)的全橋LLC諧振變換器增益特性表達(dá)式和增益曲線，給出了提高全橋LLC諧振變換器性能的改進(jìn)措施；最后，考慮到采用變頻控制的全橋LLC諧振變換器存在輕載效率低、開關(guān)頻率變化大、磁性元器件設(shè)計(jì)困難和空載輸出電壓不可調(diào)等缺點(diǎn)，提出了三相VSR與定頻工作的全橋LLC諧振變換器級聯(lián)統(tǒng)一控制方案，該控制方案實(shí)現(xiàn)了簡化整機(jī)控制結(jié)構(gòu)，提升高壓直流UPS