超级UPS中的标准化AC/DC变换器单元设计
发布时间：2021-07-16 15:08
超级不间断电源（UPS）中的功率变换部分由两种标准单元组成,AC/DC模块和DC/DC模块。其中AC/DC模块用作直流母线与交流源或交流负载的接口。AC/DC单元需要工作在整流和逆变带载两种工作模式。研究标准化AC/DC变换器单元的硬件设计方法,使其在满足两种工作模式下电能质量的同时达到较高效率。最后通过研制100 kW双向AC/DC样机验证了所设计的标准化AC/DC单元。
【文章来源】：电力电子技术. 2016,50(11)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１典型超级ＵＰＳ??提出ｍ
和死区产生谐波的抑制。将桥?？?—?＾?ｃｌ?ｃ?ｌ??臂中点电压等效成脉宽调制（ＰＷＭ）脉冲源的形?图３逆变带载模式等效电路??式，则电路可间化成图?２?形式。?Ｆｉｇ．?３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｌｏａｄ?ｍｏｄｅ??Ｕ－＾°?土ｉ输出电压ＴＨＤ的函数如下：??＿２??？－－＼／ｖ?ｖ?＼＼Ｉ（＼ｔｕ〇Ｃ（）＼／／Ｒ?１?Ｉｔｉ???ＣＴ?ＣｆＴ?Ｃ｜：Ｔ?ｌ?式中：，仏为脉冲源江次谐波电压幅值、输出电压基波??图２整流模式等效电路?幅值；Ｒ为额定负载。??Ｆｉｇ．?２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ?ｍｏｄｅ?化简得：??分析ＰＷＭ脉冲源谐波含量的方法有：①数值?ＴＨｐ?＿Ｊ?＾?ｕｖｍｉｍ?２＂?ｌＵｉ（６）??解法，已知幅度调制比和母线电压，直接对桥臂中?１会Ｖ［ｌ－（ｎ／〇／／ＬＣ）２］２＋（＾Ｌ／／？）２?／?１??点ＰＷＭ波形进行傅里叶分解；②解析法。这里采?式中：知，／。为滤波器转折频率、基波频率。??肖胃１?＃方？、法＾?乂设置过高会导致高频谐波抑制能力下降，??假设电网内阻很小，所以ＬＣ并网可近似认为设置过低会造成低次谐波增益变大，所以／ｌｃ需要??与单电感并网的模型一致，因此将滤波电感的电折中，取值范围？如下：／ｓ／１〇＜／ｌｃ＜／８／５。考虑效率，选??流认为是并网电流。实际情况中，由于电网存在阻择最小的感值彳乍为约束条件，那么：??抗，滤波器电容可以滤除开关次高频纹波，对并网?ｍｉｎｍＤｕ＝ｍＤＪ／ｗ，Ｌｆ），ｓ．ｔ．Ｌｌ＝Ｌ‘ｆＪ１０＜ｆｗ＜ｆＪ５?（７）??电流起到改善作用。采用的拓扑
２０１６?年?１１?月?Ｐｏｗｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ?Ｎｏｖｅｍｂｅｒ?２０１６??另外整流器电感。上的压降会影响调制比，?逆变模式最重要的波形质量是输出电压的??若电感过大则需更高的直流母线电压，因此其最?ＴＨＤ，根据ＹＤＴ１０９５－２００８对ＵＰＳ输出电压质量??大值可通过两端基波允许最大压降队来选择。?的要求，满载时输出电压波形失真度要求小于??Ｌ?－ｉ?（２）?５％。因此设计滤波器需考虑输出电压ＴＨＤ的约??ｗ／＂?￣?束条件。将桥臂中点的电压等效成脉冲源如图３。??式中：为感值在队约束下的值；久１为电感压降与电??网电压之比，一般取ＡＶ＝１０％〇?＿＾??——??同时整流模式下最重要的电能质量要求就是?飞－ｆ）?Ａ?ｈ?ｂ?占??并网电流谐波畸变率７ＨＡ＜５％，因此设计电感时?￣：￣Ｚ￣￣＾￣＾?占??主要考虑对ＰＷＭ和死区产生谐波的抑制。将桥?？?—?＾?ｃｌ?ｃ?ｌ??臂中点电压等效成脉宽调制（ＰＷＭ）脉冲源的形?图３逆变带载模式等效电路??式，则电路可间化成图?２?形式。?Ｆｉｇ．?３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｌｏａｄ?ｍｏｄｅ??Ｕ－＾°?土ｉ输出电压ＴＨＤ的函数如下：??＿２??？－－＼／ｖ?ｖ?＼＼Ｉ（＼ｔｕ〇Ｃ（）＼／／Ｒ?１?Ｉｔｉ???ＣＴ?ＣｆＴ?Ｃ｜：Ｔ?ｌ?式中：，仏为脉冲源江次谐波电压幅值、输出电压基波??图２整流模式等效电路?幅值；Ｒ为额定负载。??Ｆｉｇ．?２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ?ｍｏｄｅ?化简得：??分析ＰＷ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PWM逆变器的LC滤波器[J]. 俞杨威,金天均,谢文涛,吕征宇. 机电工程. 2007(05)
硕士论文
[1]光伏并网逆变器效率优化研究[D]. 李敏.浙江大学 2011
本文编号：3287246
【文章来源】：电力电子技术. 2016,50(11)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１典型超级ＵＰＳ??提出ｍ
和死区产生谐波的抑制。将桥?？?—?＾?ｃｌ?ｃ?ｌ??臂中点电压等效成脉宽调制（ＰＷＭ）脉冲源的形?图３逆变带载模式等效电路??式，则电路可间化成图?２?形式。?Ｆｉｇ．?３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｌｏａｄ?ｍｏｄｅ??Ｕ－＾°?土ｉ输出电压ＴＨＤ的函数如下：??＿２??？－－＼／ｖ?ｖ?＼＼Ｉ（＼ｔｕ〇Ｃ（）＼／／Ｒ?１?Ｉｔｉ???ＣＴ?ＣｆＴ?Ｃ｜：Ｔ?ｌ?式中：，仏为脉冲源江次谐波电压幅值、输出电压基波??图２整流模式等效电路?幅值；Ｒ为额定负载。??Ｆｉｇ．?２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ?ｍｏｄｅ?化简得：??分析ＰＷＭ脉冲源谐波含量的方法有：①数值?ＴＨｐ?＿Ｊ?＾?ｕｖｍｉｍ?２＂?ｌＵｉ（６）??解法，已知幅度调制比和母线电压，直接对桥臂中?１会Ｖ［ｌ－（ｎ／〇／／ＬＣ）２］２＋（＾Ｌ／／？）２?／?１??点ＰＷＭ波形进行傅里叶分解；②解析法。这里采?式中：知，／。为滤波器转折频率、基波频率。??肖胃１?＃方？、法＾?乂设置过高会导致高频谐波抑制能力下降，??假设电网内阻很小，所以ＬＣ并网可近似认为设置过低会造成低次谐波增益变大，所以／ｌｃ需要??与单电感并网的模型一致，因此将滤波电感的电折中，取值范围？如下：／ｓ／１〇＜／ｌｃ＜／８／５。考虑效率，选??流认为是并网电流。实际情况中，由于电网存在阻择最小的感值彳乍为约束条件，那么：??抗，滤波器电容可以滤除开关次高频纹波，对并网?ｍｉｎｍＤｕ＝ｍＤＪ／ｗ，Ｌｆ），ｓ．ｔ．Ｌｌ＝Ｌ‘ｆＪ１０＜ｆｗ＜ｆＪ５?（７）??电流起到改善作用。采用的拓扑
２０１６?年?１１?月?Ｐｏｗｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ?Ｎｏｖｅｍｂｅｒ?２０１６??另外整流器电感。上的压降会影响调制比，?逆变模式最重要的波形质量是输出电压的??若电感过大则需更高的直流母线电压，因此其最?ＴＨＤ，根据ＹＤＴ１０９５－２００８对ＵＰＳ输出电压质量??大值可通过两端基波允许最大压降队来选择。?的要求，满载时输出电压波形失真度要求小于??Ｌ?－ｉ?（２）?５％。因此设计滤波器需考虑输出电压ＴＨＤ的约??ｗ／＂?￣?束条件。将桥臂中点的电压等效成脉冲源如图３。??式中：为感值在队约束下的值；久１为电感压降与电??网电压之比，一般取ＡＶ＝１０％〇?＿＾??——??同时整流模式下最重要的电能质量要求就是?飞－ｆ）?Ａ?ｈ?ｂ?占??并网电流谐波畸变率７ＨＡ＜５％，因此设计电感时?￣：￣Ｚ￣￣＾￣＾?占??主要考虑对ＰＷＭ和死区产生谐波的抑制。将桥?？?—?＾?ｃｌ?ｃ?ｌ??臂中点电压等效成脉宽调制（ＰＷＭ）脉冲源的形?图３逆变带载模式等效电路??式，则电路可间化成图?２?形式。?Ｆｉｇ．?３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｌｏａｄ?ｍｏｄｅ??Ｕ－＾°?土ｉ输出电压ＴＨＤ的函数如下：??＿２??？－－＼／ｖ?ｖ?＼＼Ｉ（＼ｔｕ〇Ｃ（）＼／／Ｒ?１?Ｉｔｉ???ＣＴ?ＣｆＴ?Ｃ｜：Ｔ?ｌ?式中：，仏为脉冲源江次谐波电压幅值、输出电压基波??图２整流模式等效电路?幅值；Ｒ为额定负载。??Ｆｉｇ．?２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ?ｍｏｄｅ?化简得：??分析ＰＷ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PWM逆变器的LC滤波器[J]. 俞杨威,金天均,谢文涛,吕征宇. 机电工程. 2007(05)
硕士论文
[1]光伏并网逆变器效率优化研究[D]. 李敏.浙江大学 2011
本文编号：3287246
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