双向Z源三电平逆变器控制策略的研究
发布时间：2021-10-12 07:59
微电网的提出与分布式发电的发展,对储能系统提出了更高的要求。储能系统通过双向变流器连接到电网,完成储能系统的能量输入与输出控制,双向变流器影响了微电网的性能与效率。Z源逆变器通过Z源网络实现单级电路的可控升压,三电平逆变器输出波形谐波含量低,因此将Z源逆变器与三电平逆变器结合,构成双向Z源三电平逆变器,并应用于单级式储能系统,对于微电网的发展有着重要意义。本论文介绍了国内外Z源三电平逆变器的发展研究现状与发展趋势,分析Z源逆变器的工作原理。根据伏秒平衡原理、基尔霍夫定律明确各Z源网络中物理量在直通状态与非直通状态下关系。使用状态平均法和小信号扰动法对Z源三电平逆变器进行数学建模,推导直通占空比、直流输入电压、Z源网络输出电压、Z源网络电容电压之间的传递函数,明确Z源网络控制目标。在空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）算法的基础上,结合统一电压调制算法,对传统SVPWM三电平算法进行简化。只需判断一次矢量所处扇区位置,不涉及三角函数运算,实现简单,运算速度快。针对双向Z源三电平逆变器直流链电压控制问题,使用PI控制器对直流...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 Z源逆变器研究现状
1.2.2 三电平逆变器研究现状
1.2.3 Z源三电平逆变器研究现状
1.2.4 双向Z源三电平逆变器拓扑结构分析
1.3 本论文的研究内容
第2章 双向Z源NPC三电平逆变器工作原理
2.1 Z源NPC三电平逆变器工作状态及分析
2.2 双向传统Z源三电平逆变器建模
2.3 双向Z源三电平逆变器最小相位分析
2.4 本章小结
第3章 双向Z源三电平逆变器控制策略
3.1 SVPWM调制算法及改进
3.1.1 SVPWM算法
3.1.2 双向Z源逆变器升压控制
3.2 直流链电压控制策略
3.2.1 基于PI算法的直流链电压直接控制策略
3.2.2 基于BP神经网络PID算法的直流链电压控制策略
3.3 本章小结
第4章 双向Z源三电平逆变器仿真分析
4.1 逆变整流工作模式切换仿真分析
4.1.1 系统工作状态仿真分析
4.1.2 直流链电压分析
4.2 负载功率增加工况下的仿真分析
4.2.1 系统工作状况的仿真分析
4.2.2 直流链电压分析
4.3 低功率因数工况下的仿真分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进型PID算法在风速控制系统的应用[J]. 郑春来,黄文登. 工业控制计算机. 2017(12)
[2]基于PI控制的直流电机调速控制系统的研制[J]. 黄健. 宇航计测技术. 2017(06)
[3]分布式光储微电网系统并网控制策略研究[J]. 李江,张永利,刘强,周铁军. 电力系统保护与控制. 2017(23)
[4]基于多智能体竞价均衡的微电网优化运行方法[J]. 孔祥玉,曾意,陆宁,严嘉洪,胡启安. 中国电机工程学报. 2017(06)
[5]一种电压型逆变器自适应PID控制方法[J]. 侯波,穆安乐,刘俊伟,董锋斌. 电力电子技术. 2017(02)
[6]多种Z源逆变器的性能对比与应用背景分析[J]. 苏宏升,林宏健,车玉龙. 控制工程. 2017(01)
[7]全球能源互联网跨国跨洲互联研究及展望[J]. 刘振亚. 中国电机工程学报. 2016(19)
[8]基于BP神经网络的单相光伏并网逆变器控制策略的研究[J]. 于士航,胡林静,赵洋. 华北电力技术. 2016(09)
[9]飞跨电容型多电平逆变器空间矢量与载波脉宽调制统一理论研究[J]. 王超,何英杰,刘云峰,刘进军. 中国电机工程学报. 2016(15)
[10]基于两级式变流器混合储能系统的应用[J]. 李阿勇. 电力建设. 2016(08)
博士论文
[1]分布式发电系统中双向逆变器控制关键技术研究[D]. 钟诚.中国农业大学 2013
[2]多电平逆变器通用调制策略和电容电压平衡研究[D]. 蔡凯.华中科技大学 2010
[3]基于双调制波载波PWM策略的中点电位平衡问题研究[D]. 田凯.哈尔滨工业大学 2010
[4]Z-源变流器关键技术的研究[D]. 丁新平.浙江大学 2007
硕士论文
[1]三电平逆变器中点电位控制和死区补偿研究[D]. 刘刚.哈尔滨工业大学 2017
[2]Z源逆变器拓扑及控制方法的研究[D]. 王思.西南交通大学 2015
[3]三电平变换器SVPWM关键技术研究[D]. 苑春明.合肥工业大学 2008
[4]Z源逆变器的信号流图建模与控制分析[D]. 陈威.合肥工业大学 2007
[5]神经网络PID控制器的研究及仿真[D]. 曾军.湖南大学 2004
本文编号：3432179
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 Z源逆变器研究现状
1.2.2 三电平逆变器研究现状
1.2.3 Z源三电平逆变器研究现状
1.2.4 双向Z源三电平逆变器拓扑结构分析
1.3 本论文的研究内容
第2章 双向Z源NPC三电平逆变器工作原理
2.1 Z源NPC三电平逆变器工作状态及分析
2.2 双向传统Z源三电平逆变器建模
2.3 双向Z源三电平逆变器最小相位分析
2.4 本章小结
第3章 双向Z源三电平逆变器控制策略
3.1 SVPWM调制算法及改进
3.1.1 SVPWM算法
3.1.2 双向Z源逆变器升压控制
3.2 直流链电压控制策略
3.2.1 基于PI算法的直流链电压直接控制策略
3.2.2 基于BP神经网络PID算法的直流链电压控制策略
3.3 本章小结
第4章 双向Z源三电平逆变器仿真分析
4.1 逆变整流工作模式切换仿真分析
4.1.1 系统工作状态仿真分析
4.1.2 直流链电压分析
4.2 负载功率增加工况下的仿真分析
4.2.1 系统工作状况的仿真分析
4.2.2 直流链电压分析
4.3 低功率因数工况下的仿真分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进型PID算法在风速控制系统的应用[J]. 郑春来,黄文登. 工业控制计算机. 2017(12)
[2]基于PI控制的直流电机调速控制系统的研制[J]. 黄健. 宇航计测技术. 2017(06)
[3]分布式光储微电网系统并网控制策略研究[J]. 李江,张永利,刘强,周铁军. 电力系统保护与控制. 2017(23)
[4]基于多智能体竞价均衡的微电网优化运行方法[J]. 孔祥玉,曾意,陆宁,严嘉洪,胡启安. 中国电机工程学报. 2017(06)
[5]一种电压型逆变器自适应PID控制方法[J]. 侯波,穆安乐,刘俊伟,董锋斌. 电力电子技术. 2017(02)
[6]多种Z源逆变器的性能对比与应用背景分析[J]. 苏宏升,林宏健,车玉龙. 控制工程. 2017(01)
[7]全球能源互联网跨国跨洲互联研究及展望[J]. 刘振亚. 中国电机工程学报. 2016(19)
[8]基于BP神经网络的单相光伏并网逆变器控制策略的研究[J]. 于士航,胡林静,赵洋. 华北电力技术. 2016(09)
[9]飞跨电容型多电平逆变器空间矢量与载波脉宽调制统一理论研究[J]. 王超,何英杰,刘云峰,刘进军. 中国电机工程学报. 2016(15)
[10]基于两级式变流器混合储能系统的应用[J]. 李阿勇. 电力建设. 2016(08)
博士论文
[1]分布式发电系统中双向逆变器控制关键技术研究[D]. 钟诚.中国农业大学 2013
[2]多电平逆变器通用调制策略和电容电压平衡研究[D]. 蔡凯.华中科技大学 2010
[3]基于双调制波载波PWM策略的中点电位平衡问题研究[D]. 田凯.哈尔滨工业大学 2010
[4]Z-源变流器关键技术的研究[D]. 丁新平.浙江大学 2007
硕士论文
[1]三电平逆变器中点电位控制和死区补偿研究[D]. 刘刚.哈尔滨工业大学 2017
[2]Z源逆变器拓扑及控制方法的研究[D]. 王思.西南交通大学 2015
[3]三电平变换器SVPWM关键技术研究[D]. 苑春明.合肥工业大学 2008
[4]Z源逆变器的信号流图建模与控制分析[D]. 陈威.合肥工业大学 2007
[5]神经网络PID控制器的研究及仿真[D]. 曾军.湖南大学 2004
本文编号：3432179
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