基于Trans-Z源逆变器UPS系统研究
本文选题:UPS + Trans-Z源逆变器 ; 参考:《山东科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:UPS(UninterruptiblePower System)即不间断电源,是一种以储能装置为后备电源,以逆变器为主要工作元件的稳压稳频输出的电源保护设备。由于受传统电压源逆变器的影响,UPS在实际应用中存在众多不足。Trans-Z源逆变器(Trans-Z-Source Inverter)的提出为UPS系统设计提供了一种新的解决方案。该逆变器利用直通状态来实现对输入直流电压的升压功能,降低了对母线电压的要求,增强了抗干扰能力,减弱了无源器件对逆变器的不利影响,解决了传统逆变器存在的问题。该论文研究了一种基于Trans-Z源逆变器的UPS系统,主要研究内容如下:首先,从UPS系统结构和工作原理出发,针对其升压能力差,输出谐波高等不足,提出了一种新的基于Trans-Z源逆变电路的UPS系统。论文研究了该系统的拓扑结构,分析了其工作原理,理论计算推导出UPS系统模块元器件参数。其次,提出了一种适用于单相Trans-Z源逆变器的三线式直通算法,并针对应用环境通过规则采样法进行了简化。采用双环控制方案保证输出电压的稳定性。最后,通过Saber仿真软件对基于Trans-Z源逆变电路的UPS系统进行了可行性研究,并搭建了以DSP——TMS320F28335芯片为主控芯片的Trans-Z源逆变电路进行实验验证。理论与实验研究表明,相比现有UPS系统,该系统具有较强的带负载能力、较低的输出谐波、更长的续航时间以及更强的系统抗干扰能力。
[Abstract]:Uninterruptible Power system (UPS) is an uninterruptible power supply, which uses energy storage device as backup power source and inverter as main working component. Due to the influence of traditional voltage source inverter, there are many shortcomings in the practical application of UPS. Trans-Z-Source Inverter (Trans-Z-Source Inverter) provides a new solution for UPS system design. The inverter uses the through state to realize the boost function of the input DC voltage, reduces the requirement of the bus voltage, enhances the anti-interference ability, and weakens the negative effect of the passive device on the inverter. The problem of traditional inverter is solved. In this paper, a UPS system based on Trans-Z source inverter is studied. The main contents are as follows: firstly, according to the structure and working principle of UPS, aiming at its poor boost capacity and high harmonic output, A new UPS system based on Trans-Z source inverter circuit is proposed. In this paper, the topological structure of the system is studied, the working principle is analyzed, and the parameters of UPS module components are calculated theoretically. Secondly, a three-wire pass-through algorithm suitable for single-phase Trans-Z inverter is proposed and simplified by regular sampling method for the application environment. Double loop control scheme is used to ensure the stability of output voltage. Finally, the feasibility of UPS system based on Trans-Z source inverter circuit is studied by Saber simulation software, and the Trans-Z inverter circuit based on DSP-TMS320F28335 chip is built. Theoretical and experimental studies show that the system has stronger load capacity, lower output harmonics, longer life span and stronger anti-jamming ability than the existing UPS system.
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM464
【参考文献】
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,本文编号:2030046
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