雙向電壓源逆變技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，一些關(guān)鍵部門和特殊領(lǐng)域?qū)﹄娫吹男⌒突蛿?shù)字化的要求越來越高，高性能電源研究越來越受到關(guān)注。數(shù)字技術(shù)大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜的硬件電路，克服了模擬電路存在的諸多問題，使控制和調(diào)試更加靈活方便。電源數(shù)字化是現(xiàn)代電源的主要發(fā)展方向。逆變電源是光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)以及不間斷電源的技術(shù)核心，因此如何實(shí)現(xiàn)逆變電源的數(shù)字化對(duì)于更好的開發(fā)和利用新能源有著舉足輕重的作用。雙向電壓源逆變器適用于需要能量雙向傳輸?shù)膱?chǎng)合。本文提出了一

2、種基于dsPIC單片機(jī)的雙向電壓源逆變器的實(shí)現(xiàn)方案，并制作了一臺(tái)試驗(yàn)樣機(jī)。
　　本文對(duì)雙向電壓源逆變器的六種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并以全橋全波式電路結(jié)構(gòu)為例，詳細(xì)介紹了單極性移相控制策略下逆變器的工作原理。該逆變器結(jié)構(gòu)包括高頻逆變器、高頻變壓器和周波變換器三部分。高頻逆變器功率開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電壓轉(zhuǎn)換，周波變換器功率開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了自然換流，解決了電壓過沖問題使開關(guān)損耗大大減少，逆變器的效率得到了提高。
　　文中采用狀態(tài)空間法建立了

3、逆變器的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用極點(diǎn)配置方法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行整定，建立了輸出電壓閉環(huán)反饋模型。用極點(diǎn)配置方法設(shè)計(jì)的逆變器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快且穩(wěn)態(tài)性能良好，波形畸變率很低。
　　以MATLAB/Simulink為平臺(tái)對(duì)雙向電壓源逆變器的主電路和控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，初步確定了逆變器的濾波參數(shù)和控制參數(shù)。以dsPIC為主控芯片設(shè)計(jì)了一臺(tái)原理試驗(yàn)樣機(jī)，仿真及試驗(yàn)結(jié)果均表明了逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略的可行性和正確性。逆變器的能量實(shí)現(xiàn)了雙向傳