低电压尖峰的双绕组耦合电感型阻抗源逆变器研究

发布时间：2024-02-04 06:43

　　传统的煤炭、石油等能源发电结构导致了能源紧缺、全球变暖等诸多问题,因此脱碳化的分布式可再生能源,例如水能、生物能、太阳能、风能等逐渐取代传统的发电结构。对于太阳能光伏发电,由于光伏板的输出往往是波动较大的直流电,工程中现存的大多数负载是交流负载,并且需求的输出电压等级往往高于光伏板的原始输出,因此需要在光伏板和交流负载的连接上能够实现高电压增益的逆变器。类似地,对于风能发电等其他分布式可再生能源发电,同样对高电压增益的逆变器有迫切需求。然而,传统的逆变器由于自身的固有缺陷普遍存在输出波形畸变、电压增益有限等问题。因此,本文拟解决传统逆变器存在的问题,针对优化型双绕组耦合电感型阻抗源逆变器进行深入研究,具体内容如下:分析T源逆变器的工作原理、直流环节电压尖峰的形成原因、及耦合电感漏感影响等问题。针对T源逆变器,基于直流环节电压尖峰吸收回路,提出低电压尖峰的优化型T源逆变器,可有效降低直流环节电压尖峰,并对漏感的能量进行回收。同时该类低电压尖峰的优化型T源逆变器具有更高的效率。针对具有低电压尖峰的优化型T源逆变器存在的输入电流断续问题,首先提出T型的优化型输入连续的双绕组耦合电感型阻抗源逆...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1Z源逆变器

ZSI是最早提出的阻抗源逆变器,其三相逆变器拓扑如图1-1所示。通过在传统电压源型逆变器的基础上嵌入阻抗源网络,使得ZSI在单级转换器下便具有升压的特性。阻抗源网络的存在使得逆变器不再需要加入死区时间来严格抑制直通的逆变桥环节。相反地,ZSI利用逆变桥同一桥臂开关管的直通时间来为....

图1-2高性能Z源逆变器

结合文献[29-30]提出的逆变器,文献[8]进一步提出的HP-IZSI兼具HP-ZSI和IZSI的优点,其拓扑结构如图1-3所示。HP-IZSI不仅能够有效地抑制启动电流,并且可以工作在大的负荷变化范围之下。此外,为降低元件电压应力,文献[31]将阻抗网络以串联形式接入电源和逆....

图1-3高性能改进型Z源逆变器

文献[32-35]针对ZSI无法应用到四线制系统的局限而提出了四类中点箝位型ZSI。此外,为有效平缓输入电流并保证其连续性,文献[36]提出了嵌入式ZSI(EmbeddedZSI,EZSI),将EZSI的输入源拆分为两个独立的直流电源,每个都与阻抗网络的电感相连接。文献[9]提....

图1-4准Z源逆变器

图1-3高性能改进型Z源逆变器第一代阻抗源逆变器在ZSI的基础上改进了许多,但是这些逆变器并没有对ZSI的升压比造成影响。然而在PV应用中,往往需要较高的升压比来提升电压等级。对于ZSI以及他的第一代改进型阻抗源逆变器,其升压比的提高需要增大直通占空比,进而使得开关信号的调制比降....

本文编号：3895389