检索结果-南通市图书馆

中国电机工程学报 2022年第14期42卷 5242-5253页

作者：赵普张宇关清心强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074

逆变器的不连续导通模式(discontinuous conduction mode,DCM)所需滤波电感量小,可以实现开关管的软开通,因而能够有效地提高逆变器的效率及功率密度。但是,DCM下电流应力较高。针对这一问题,该文采用T型三电平电路构建LCL型并网逆变器... 详细信息

逆变器的不连续导通模式(discontinuous conduction mode,DCM)所需滤波电感量小,可以实现开关管的软开通,因而能够有效地提高逆变器的效率及功率密度。但是,DCM下电流应力较高。针对这一问题,该文采用T型三电平电路构建LCL型并网逆变器,并使逆变侧电感工作于混合导通模式(mixed conduction mode,MCM)。逆变器在负载电流较小时工作于DCM,在负载电流较大时工作于梯形导通模式(trapezium conduction mode,TPCM),从而在实现软开关的同时,有效地减小了电流应力。DCM与TPCM都可以实现固定开关频率,但基于传统的状态平均模型难以实现控制器的设计。该文提出一种以桥臂输出的电荷量作为控制变量的电荷量模型。该模型为线性化的二阶模型,大大简化控制器的设计。基于该模型,该文提出了一种定开关频率的直接电荷量控制方法。最后,通过仿真和实验,验证所提出的建模与控制方法的优越性。

关键词：不连续导通模式 T型三电平电路梯形导通模式电荷量模型直接电荷量控制 LCL滤波器

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

T型三电平混合导通模式并网逆变器的控制方法研究

T型三电平混合导通模式并网逆变器的控制方法研究

引用

作者：赵普华中科技大学

学位级别：硕士

并网逆变器具有极为广泛的应用领域。这些领域对并网逆变器的效率、功率密度和控制性能都提出了越来越高的要求。并网逆变器的不连续导通模式(discontinuous conduction mode,DCM)可以实现定开关频率运行,所需电感量小,并且无需检测电... 详细信息

并网逆变器具有极为广泛的应用领域。这些领域对并网逆变器的效率、功率密度和控制性能都提出了越来越高的要求。并网逆变器的不连续导通模式(discontinuous conduction mode,DCM)可以实现定开关频率运行,所需电感量小,并且无需检测电路就可实现零电流开通(zero current switching,ZCS);梯形导通模式(trapezium conduction mode,TPCM)是通过三电平电路实现的一种特殊的临界导通模式(boundary conduction mode,BCM),可以在定开关频率下实现零电压开通(zero voltage switching,ZVS),并且具有较低的电流应力。本文基于T型三电平电路拓扑构建了LCL型并网逆变器,采用DCM和TPCM相结合的混合导通模式(mixed conduction mode,MCM)实现对并网逆变器的控制,并对并网电流的控制及效率优化开展了深入研究。目前已有文献对LCL逆变器的建模方法大都针对连续导通模式(continuous conduction mode,CCM),所建立的状态空间平均模型为三阶系统,使得控制器的设计较为复杂,对DCM无法实现有效的控制。针对这一问题,本文首先针对任意导通模式和任意逆变电路的LCL逆变器建立了基于电荷量的二阶线性模型,该模型以桥臂输出的电荷量作为控制量,大大简化了控制器的设计。基于该电荷量模型,本文提出了一种直接电荷控制方法,并设计了电网电压全前馈控制与PID控制相结合的控制策略,完成了控制器的设计,仿真与实验证明,该方法获得了优良的控制性能。接着,为了进一步解决DCM模式所具有的电流应力高的问题,本文采用T型三电平逆变电路构建了LCL并网逆变器。通过分析混合导通模式并网逆变器的三种开关模式,提出了一种能够使电流应力最小化的DCM与TPCM模式结合的混合开关模式控制策略,并分析了每种开关模式下电荷量-开关管占空比的计算过程。在此基础上,针对TPCM模式提出了一种定预留谐振时间(fixed reversed resonant time,FRRT)的ZVS-TPCM模式。仿真和实验证明,三种开关模式之间可以做到平滑稳定切换,效率得到了显著地提升。为了提高直流侧电压的利用率,拓宽基于FRRT的ZVS-TPCM模式的运行范围,本文进一步对T型五电平逆变电路的混合导通模式运行进行了研究。基于五电平并网逆变器所具有的四种开关模式,在实现直接电荷量控制的基础上,进一步对效率进行优化。仿真与实验验证了五电平电路具有很好的控制性能,对电流应力更好的优化效果。第三,本文针对并网逆变器的混合导通模式完成了LCL滤波器的分析与设计。分别建立了逆变侧电感与开关器件的损耗模型。基于该损耗模型,分析了开关器件与逆变侧电感的损耗特性,并与传统CCM模式的损耗进行了对比分析,同时,也将T型三电平电路与T型五电平电路的损耗优化效果进行了对比分析。结果表明,基于多电平电路的DCM/TPCM混合导通模式能够显著地提高效率及功率密度。最后,本文分别基于额定功率为800W的T型三电平电路和额定功率为1600W的T型五电平电路搭建了LCL并网逆变器的实验样机。实验结果表明:1.直接电荷量控制方法可以实现并网电流的高效控制;2.开关模式之间的切换过程平滑稳定,在电流给定突变情况下可以实现快速稳定的控制;3.混合导通模式的效率在任意工况下都高于CCM模式;4.T型五电平电路可在更宽范围工况下实现ZVS-TPCM。

关键词：不连续导通模式零电流开通梯形导通模式 T型三电平电路 LCL型并网逆变器电荷量模型直接电荷量控制 T型五电平电路

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：