两级式逆变器控制及效率关联问题研究

发布时间：2020-04-02 23:55

【摘要】：现有的两级式逆变器研究中,主要将前后级电路分开独立控制,没有从系统层面来考虑控制与效率的问题。因此,本文以前级Boost和后级单相逆变器的两级式电路结构为对象,对两级式逆变器的控制及在线效率优化问题展开研究。本文详细介绍了两级式逆变器前级Boost电路和后级逆变电路的双环控制方案,针对传统双环控制下后级逆变器带不同性质负载时所存在的问题,提出了一种二自由度PI控制策略。该控制方案通过独立设计两组PI参数来调节系统的目标跟踪特性和抗干扰性能,从而使输出效果最佳,并通过仿真和实验验证了传统双环控制和二自由度控制策略的可行性。分析了两级式逆变器所存在的问题。两级式逆变器输出为工频交流电,其瞬时输出功率不仅还有直流量,还存在一个两倍输出频率的脉动量,由于功率的匹配关系,使得中间母线电容电压上存在二次谐波;而且传统双环控制下,系统的动态特性不是很好,容易引起中间母线电压较大的波动。为此,采用一种功率前馈的控制方法来改善此现象,并对前级电路在两种控制下进行了损耗的分析,通过实验验证了该损耗分析方法的正确性。结合功率前馈控制和在线效率优化方法提出了一种综合的基于中间母线电压调整的效率优化控制策略,通过功率前馈控制减小母线电压的二次谐波和系统投卸载时母线电压的波动,从而获取母线电压更大的调节范围,提高系统效率。制作了两级式逆变器实验样机,对实际电路进行了实验测试,实验结果验证了该效率优化方法的合理性。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM464

【参考文献】

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本文编号：2612619