当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

新型多电平高效逆变器及其调制方法研究

发布时间:2018-12-27 10:37
【摘要】:由前级升压器和后级逆变电路构成的两级结构的逆变器具有一些优点:它能适应较低的或大范围变化的直流侧电压,工作于较高的稳定电压的后级逆变电路的效率较高、成本较低且易于控制。但是现有的基于boost结构的前级升压器带来的功率损失和成本增加会抵消这些优点,以至于两级结构的逆变器不具有优势,选用两级结构的逆变器多是被动选择。为降低两级逆变器的功率损耗,提高两级逆变器的实用价值,文章从三个方面予以改进:(1)改变拓扑结构。提出了一种两级式三相逆变器,该拓扑结构前级利用两个互补的buck变换器,能够为后级提供四路输出电平,并且一部分电能直接从电源供电,不经过前级,可以大大减小前级的电流。通过Matlab/Simulink仿真,计算出前级双buck结构比普通boost结构的前级开关损耗降低了86%以上。后级采用非对称三电平结构,能够利用前级电路的特点来减小后级开关损耗。(2)改变调制方法。针对互补buck型两级逆变器结构的特点,提出了依托中间电平调制法。分别从前级开关损耗、后级逆变器开关损耗、磁损耗等方面详细比较了依托中间电平调制法与三次谐波注入法、对称平顶波调制法以及不注入零序分量的正弦波调制法各自的优缺点,研究结果证明了依托中间电平调制法能够全方位降低逆变器的损耗,是该逆变器最理想的调制方法。(3)软开关技术。使用了一种ZVS PWM软开关实现策略,应用于所提出的具有两个buck结构的两级逆变器的前级,能够使前级的所有开关管实现软关断。通过仿真和实验验证了该方案的正确性和可行性。
[Abstract]:The two-stage inverter, which is composed of the front stage booster and the back stage inverter, has some advantages: it can adapt to the low or wide range of DC side voltage, and it is more efficient to work in the back stage inverter circuit with higher stable voltage. Low cost and easy to control. However, the power loss and cost increase brought by the existing front-stage booster based on boost structure will offset these advantages, so the two-stage inverter has no advantage, and the two-stage inverter is mostly passive. In order to reduce the power loss of the two-stage inverter and improve the practical value of the two-stage inverter, this paper improves it from three aspects: (1) changing the topology. In this paper, a two-stage three-phase inverter is proposed. The topology structure uses two complementary buck converters to provide four output levels for the rear stage, and a portion of the electric energy is supplied directly from the power supply without passing through the front stage. The current in the front stage can be greatly reduced. By Matlab/Simulink simulation, it is calculated that the switching loss of the front double buck structure is more than 86% lower than that of the common boost structure. The rear stage adopts an asymmetric three-level structure, which can reduce the switching loss of the back stage by utilizing the characteristics of the front stage circuit. (2) the modulation method is changed. According to the characteristics of complementary buck two-stage inverter, an intermediate level modulation method is proposed. This paper compares the intermediate level modulation method with the third harmonic injection method in detail from the aspects of the front stage switching loss, the back stage inverter switching loss, the magnetic loss and so on. The advantages and disadvantages of symmetric flat-top wave modulation method and sine wave modulation method without zero sequence component are discussed. The results show that the intermediate level modulation method can reduce the loss of inverter in all directions. It is the most ideal modulation method for the inverter. (3) soft switching technology. In this paper, a ZVS PWM soft switch implementation strategy is applied to the front stage of the two-stage inverter with two buck structures, which can make all the former switches soft off. The correctness and feasibility of the scheme are verified by simulation and experiment.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM464

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王维荣,李小军;小型化逆变器的设计[J];电气传动自动化;2000年05期

2 蒋路平;风电·光电中的逆变器选择[J];太阳能;2003年05期

3 蒋路平;;风光发电系统中逆变器的选择[J];中国建设动态.阳光能源;2005年03期

4 盛立健;张先飞;郑建勇;;Z源逆变器的研究[J];江苏电器;2008年02期

5 丁成伟;高鹤;赵吉利;;一种实用的车载逆变器的设计[J];今日电子;2008年03期

6 ;凯翔专业为逆变器检测提供解决方案——逆变器负载柜[J];电源技术应用;2009年05期

7 刘耀宏;;逆变器[J];信息系统工程;2010年05期

8 ;您的光伏逆变器还没检测?凯翔来给您支招![J];电源技术应用;2010年11期

9 张艺东;;SPWM逆变器调制方式的研究[J];科技创新与生产力;2011年05期

10 张杨俊;王大伟;闫民华;詹景君;;Z源逆变器[J];电源世界;2011年04期

相关会议论文 前10条

1 牟必骏;;关于辊道电机逆变器容量的计算和选型[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年

2 明正峰;钟彦儒;;用于电机驱动的谐振极ZVT-PWM逆变器功耗及效率分析[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年

3 郭荥祥;巩瑞春;袁红霞;;单相SPWM逆变器重复控制技术的仿真研究[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

4 于海龙;刘锋;;一种新型便携式逆变器的分析与设计[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

5 郭荣祥;巩瑞春;袁红霞;;单相SPWM逆变器重复控制技术的仿真研究[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

6 于海龙;刘锋;;一种新型便携式逆变器的分析与设计[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

7 肖岚;;逆变器综合课程设计教学平台的开发[A];第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册)[C];2004年

8 李德华;余望;张志远;余敬东;;一种新型控制方法在单相逆变器中的应用[A];浙江省电源学会第十届学术年会暨新能源开发与电力电子研讨会论文集[C];2006年

9 杨奇;黄文新;胡育文;钱海;;应用于异步起动机的新型L-源逆变器[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

10 张超华;汤雨;谢少军;;改进Z源逆变器设计[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 涂露芳;北京大型光伏逆变器基地奠基[N];北京日报;2010年

2 本报记者 张子瑞;逆变器行业逆市扩张[N];中国能源报;2011年

3 本报记者 徐建华;光伏逆变器:“寒冬”中逆势而上[N];中国质量报;2012年

4 本报记者 徐恒;国产逆变器:市场好竞争力弱[N];中国电子报;2012年

5 张志辉;致力于提供高性能的光伏逆变器[N];中国能源报;2012年

6 CUBN 记者 周洪博;光伏逆变器或提振光伏产业[N];中国联合商报;2012年

7 广东 付兵彭;简易方波12V转220V交流逆变器电路图[N];电子报;2012年

8 王辉;2012年全球光伏逆变器将破70亿美元[N];中国能源报;2012年

9 浙江 吴建龙;简易逆变器的制作[N];电子报;2013年

10 本报记者 朱怡;逆变器制造商转向电站开发[N];中国电力报;2014年

相关博士学位论文 前10条

1 赵方平;光伏并网逆变器关键问题研究[D];上海大学;2015年

2 杜成瑞;零电压软开关三相并网逆变器的优化设计方法研究[D];浙江大学;2016年

3 蔡春伟;串联型高增益Z源逆变器及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

4 丁凯;混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D];华中科技大学;2004年

5 庄凯;输入串联输出并联逆变器系统控制策略的研究[D];南京航空航天大学;2008年

6 陈金平;多电平直流环节逆变器新型拓扑与调制方法研究[D];长安大学;2013年

7 范功诚;混合动力电动车中高性能Z源逆变器控制器研究[D];华中科技大学;2013年

8 单庆晓;级联型逆变器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年

9 裴雪军;PWM逆变器传导电磁干扰的研究[D];华中科技大学;2004年

10 佟为明;PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;1999年

相关硕士学位论文 前10条

1 李盼菲;新型多电平高效逆变器及其调制方法研究[D];郑州大学;2017年

2 苏宝珍;基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网/储能组合控制研究[D];燕山大学;2015年

3 郝鑫;并网微逆变器的研究与设计[D];华南理工大学;2015年

4 唐鲲;基于太阳能发电的UPS的研究[D];昆明理工大学;2015年

5 姚乐乐;光伏逆变器的并网研究[D];河北联合大学;2014年

6 杜弯;三相T型三电平光伏逆变器技术研究[D];燕山大学;2015年

7 马瑜冰;地铁再生制动能量利用方案的研究[D];西南交通大学;2015年

8 王思;Z源逆变器拓扑及控制方法的研究[D];西南交通大学;2015年

9 李小涛;E公司光伏逆变器产品失败案例研究[D];华中师范大学;2015年

10 张路;容错型三相四开关有源电力滤波器控制研究[D];山东大学;2015年



本文编号:2392938

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2392938.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d1950***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com