超级不间断电源系统AC/DC变换器模块设计

发布时间：2022-08-10 12:35

　　为了提高传统不间断电源供电的可靠性,引入了超级不间断电源（Super UPS）。SuperUPS中的功率变换系统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者交流负载的接口。AC/DC单元需要工作在整流和逆变两种工作模式。本文研究标准化AC/DC变换器单元的硬件设计方法和软件控制策略,使其在满足两种工作模式下的电能质量的同时实现变换器较高的转换效率。首先,通过分析整流模式和逆变模式对滤波器参数设计的约束条件设计了通用的滤波器,并且根据损耗分析选择了效率最优的功率器件。接着研究了两种模式的通用控制方案,分析并设计了通用的电流内环控制器。对整流模式下的两种工作状态的切换做了分析,并研究了一种无缝切换的控制方案。最后,通过实验装置平台的构建,实验验证了标准AC/DC单元不仅可以保证整流模式下的并网电流质量和逆变模式下的输出电压质量,而且全功率范围内能保持较高的转换效率。整流模式下两种状态的无缝切换方案得到验证,母线电压在切换过程中没有出现跌落。本文通过分析普通dq控制的输出阻抗,发现带不平衡负载时候,引起输出电压不平衡的根本原因是负序阻抗较大,... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 标准单元设计综述
        1.2.1 标准AC/DC单元通用性
        1.2.2 不平衡负载控制
    1.3 本文主要工作
第二章 标准化AC/DC变换器设计
    2.1 通用滤波器设计
        2.1.1 整流并网模式约束
        2.1.2 逆变带载模式约束
        2.1.3 理论波形质量验证
    2.2 功率器件选用
    2.3 通用控制策略
        2.3.1 通用电流内环
        2.3.2 工作状态的切换
    2.4 实验验证
        2.4.1 波形质量实验
        2.4.2 工作状态切换实验
        2.4.3 效率测试
    2.5 本章小结
第三章 逆变模式不平衡控制策略
    3.1 输出电压不平衡分析
    3.2 正负序分量提取
    3.3 不平衡负载控制策略
    3.4 实验验证
        3.4.1 普通dq0控制实验
        3.4.2 DSC提取误差实验
        3.4.3 不平衡负载实验
    3.5 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 本文的工作总结
    4.2 未来工作的展望
参考文献
附录
    附录A 公式推导过程
    附录B 样机照片与调试上位机
攻读硕士期间的成果
致谢



本文编号：3673647