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光伏并网z源逆变器无差拍解耦控制策略

电力系统自动化 2012年第12期36卷 25-29页

作者：刘孝辉郑建勇黄金军王冲东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 苏州市电气设备与自动化重点实验室东南大学江苏省苏州市215123

提出了基于z源的光伏并网系统无差拍解耦控制方法,避免了传统比例—积分控制性能易受电网电压不平衡及系统非线性的影响。该控制策略将无差拍控制方法与解耦控制方法相结合,并采用双时采样方法,减小了运算及采样时间带来的控制延时,具... 详细信息

提出了基于z源的光伏并网系统无差拍解耦控制方法,避免了传统比例—积分控制性能易受电网电压不平衡及系统非线性的影响。该控制策略将无差拍控制方法与解耦控制方法相结合,并采用双时采样方法,减小了运算及采样时间带来的控制延时,具有动态性能好、精度高、稳定性好的优点。采用改进的空间矢量方法实现了z源逆变器的桥臂直通,进而实现升压,使系统按单位功率因数运行,并网电流谐波畸变率低。仿真及实验均验证了该控制策略的有效性和可行性。

关键词：光伏发电并网逆变器 z源逆变器无差拍解耦双时采样改进空间矢量脉宽调制

SVPWM控制时双向z源逆变器电容电压纹波分析

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电工技术学报 2017年第24期32卷 107-114页

作者：董帅张千帆王睿朱春波程树康哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

z源逆变器在SPWM简单控制时的电容电压纹波在整个负载周期内是恒定的,而在SVPWM控制下,电压纹波会随着电压矢量相位变化而变化,故电压纹波的求解更为复杂。本文的研究证明,z源电感取值较大,电容的电压纹波与电感值无关。但是,如果电感... 详细信息

z源逆变器在SPWM简单控制时的电容电压纹波在整个负载周期内是恒定的,而在SVPWM控制下,电压纹波会随着电压矢量相位变化而变化,故电压纹波的求解更为复杂。本文的研究证明,z源电感取值较大,电容的电压纹波与电感值无关。但是,如果电感取值较小,那么电压纹波与电感值是相关的。分析了双向z源逆变器在SVPWM策略下的关键电感值和电容电压纹波,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词： SVPWM z源逆变器关键电感值电压纹波

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增强型z源逆变器

中国电机工程学报 2011年第S1期31卷 259-266页

作者：蔡春伟曲延滨盛况哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

z源逆变器利用特殊的X型LC网络实现升降压功能,同桥臂允许直通,提高了逆变器的可靠性。但传统z源逆变器的升压能力有限,不适用于需要高升压增益的场合。提出一种增强型z源逆变器拓扑,其具有以下优点:显著增强了逆变器的升压能力,扩大了... 详细信息

z源逆变器利用特殊的X型LC网络实现升降压功能,同桥臂允许直通,提高了逆变器的可靠性。但传统z源逆变器的升压能力有限,不适用于需要高升压增益的场合。提出一种增强型z源逆变器拓扑,其具有以下优点:显著增强了逆变器的升压能力,扩大了z源逆变器的应用场合;实现高调制因子,提高整个逆变器输出的电能质量;有效地降低z源网络电容的电压应力,有助于减小系统的体积和成本。对增强型拓扑进行了稳态分析,仿真和实验结果验证了该逆变器拓扑的特点。

关键词： z源逆变器升压能力直通调制因子最大恒定升压调制

基于LCL滤波有源阻尼控制的z源逆变器并网研究

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电力系统保护与控制 2018年第5期46卷 38-45页

作者：杨峰峰杨旭红上海市电站自动化重点实验室上海电力学院自动化工程学院上海200090

与传统的逆变器相比,z源逆变器由于其具有可以实现升降压功能、无需插入死区时间等优点而得到了广泛的应用。针对逆变器输出电压、电流高次谐波含量大的缺点,提出采用LCL型滤波器进行滤波,其滤波性能优异,但带来的谐振峰易引起系统的不... 详细信息

与传统的逆变器相比,z源逆变器由于其具有可以实现升降压功能、无需插入死区时间等优点而得到了广泛的应用。针对逆变器输出电压、电流高次谐波含量大的缺点,提出采用LCL型滤波器进行滤波,其滤波性能优异,但带来的谐振峰易引起系统的不稳定。所以采用电容电流内环、电网电流外环的双电流环有源阻尼方案对谐振峰进行抑制。为避免多次调试参数,提出一种控制参数设计方法,即对传递函数进行极点配置,从而得出最佳控制参数。在保证系统稳定性的前提下使系统具有一定的鲁棒性。最后,通过仿真和实验结果验证了所提方案的有效性和可行性。

关键词： z源逆变器 LCL滤波器有源阻尼双环控制简单升压控制

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z源逆变器在异步电动机中的应用

中国工程科学 2014年第3期16卷 86-91页

作者：朱红祝龙记夏若飞安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001

近年来,间接磁场定向控制(IFOC)的异步电机驱动由于其效率高、稳定性能强及功率因数高,被广泛应用在高性能驱动系统中。本文采用IFOC技术来控制异步电机的速度大小,并使用z源逆变器,即在逆变器主电路前加上一对阻抗(LC)网络,通过控制直... 详细信息

近年来,间接磁场定向控制(IFOC)的异步电机驱动由于其效率高、稳定性能强及功率因数高,被广泛应用在高性能驱动系统中。本文采用IFOC技术来控制异步电机的速度大小,并使用z源逆变器,即在逆变器主电路前加上一对阻抗(LC)网络,通过控制直通占空比,可以实现升/降压功能、提高异步电机的效率。

关键词： IFOC 异步电机 z源逆变器

z源逆变器在永磁同步电动机驱动系统中的应用

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微特电机 2012年第11期40卷 39-41,49页

作者：陈利萍张建文严双喜王金鹏中国矿业大学江苏徐州221008

基于永磁同步电动机(PMSM)矢量控制原理,给出系统主电路并分析其工作原理及控制策略。将z源逆变器应用于PMSM驱动系统,利用阻抗网络将前端二极管整流器与逆变桥连接,通过实时调整空间矢量调制中的直通时间,获得逆变桥侧稳定直流电压,有... 详细信息

基于永磁同步电动机(PMSM)矢量控制原理,给出系统主电路并分析其工作原理及控制策略。将z源逆变器应用于PMSM驱动系统,利用阻抗网络将前端二极管整流器与逆变桥连接,通过实时调整空间矢量调制中的直通时间,获得逆变桥侧稳定直流电压,有效度越电网电压跌落故障,降低网侧电流谐波,提高系统功率因数及可靠性。仿真结果验证了z源PMSM驱动系统的可行性与优越性。

关键词： z源逆变器永磁同步电动机电压跌落仿真

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z源逆变器光伏并网控制策略研究

电气传动 2009年第10期39卷 8-13页

作者：张先飞郑建勇胡敏强东南大学电气工程学院江苏南京210096

z源变换器因其具有的诸多优点,成为当今研究的热点。首先对基于z源变换器光伏并网发电系统的工作原理进行了分析,建立了平均状态模型;在此基础上设计了相应的控制器,其特点为:针对系统各部分时域响应特点实现了系统解耦控制,实现了最大... 详细信息

z源变换器因其具有的诸多优点,成为当今研究的热点。首先对基于z源变换器光伏并网发电系统的工作原理进行了分析,建立了平均状态模型;在此基础上设计了相应的控制器,其特点为:针对系统各部分时域响应特点实现了系统解耦控制,实现了最大功率跟踪与同步并网的要求;采用新的z源升压控制方案,以适应光伏电池输入电压变化范围较大的特点;采用新型功率扰动的最大功率跟踪方案,保证了并网电流的稳定性。实验仿真证明了控制器的有效性。

关键词： z源逆变器光伏发电最大功率点跟踪

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z源逆变器拓扑及控制方法的研究

Z源逆变器拓扑及控制方法的研究

作者：王思西南交通大学

学位级别：硕士

在新能源发电的能量转换与传递过程中,传统逆变器显得至关重要。但电压源型逆变器实现降压输出,同时为避免同一桥臂直通现象的发生,需加入死区时间,这将导致输出波形的畸变。电流源型逆变器亦有类似的问题。2002年,彭方正教授提出的z源... 详细信息

在新能源发电的能量转换与传递过程中,传统逆变器显得至关重要。但电压源型逆变器实现降压输出,同时为避免同一桥臂直通现象的发生,需加入死区时间,这将导致输出波形的畸变。电流源型逆变器亦有类似的问题。2002年,彭方正教授提出的z源逆变器,凭借自身独特的阻抗网络实现了dc-dc变换器与桥式逆变器的耦合,并利用直通现象实现电路的升/降压输出,具有较宽的输出电压范围,有效克服了传统逆变器的缺点。目前,z源逆变器的研究已引起了广大学者的关注。但随着z源逆变器的推广应用,发现它本身也存在着缺点。为改善z源逆变器的性能,国内外展开了一系列的研究,包括新型的拓扑结构、脉宽调制方法、建模控制方法和应用领域等。因此,对z源逆变器的研究具有实际意义。论文从其拓扑结构入手,来改善传统z源逆变器输入电流断续、电容电压高、升压能力弱等不足,提出了2种z源逆变器的新结构,即开关电容型与高增益型z源逆变器。在传统z源逆变器的基础上,开关电容型z源逆变器采用了独特的开关电容结构。在准z源逆变器的基础上,高增益型z源逆变器引入开关电感与变压器结构,其升压能力由开关电感个数N、变压器匝比n与直通零矢量时间三个因素共同决定。论文深入研究了高增益型z源逆变器的拓扑结构、工作原理、一个开关周期内相关元件的能量流动过程。z源逆变器及其衍生拓扑的都是利用直通状态来实现升压输出的。因此,可通过对传统逆变器PWM调制策略的改进,实现z源逆变器的PWM调制。论文对五种调制策略的性能进行了比较分析,包括简单升压、最大升压、最大恒定升压、三次谐波注入升压与直通分段SVPWM。基于简单升压调制策略,将高增益型z源逆变器与开关电容型z源逆变器、3种新近拓扑结构—准z源逆变器、开关电感型z源逆变器、变压器型z源逆变器进行了比较分析。高增益型z源逆变器具有更强的增益能力、内在抑制启动冲击电流、输入电流连续等优点。论文详细介绍了高增益型z源逆变器的电路设计,包括主电路与控制电路的设计,搭建了一台容量为650VA的实验样机,仿真结果与实验结果吻合,验证了理论分析的正确性。

关键词： z源逆变器开关电感开关电容变压器型z源逆变器直通零矢量高增益

同方学位论文库评论

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z源逆变器驱动的PMSM控制系统研究

Z源逆变器驱动的PMSM控制系统研究

作者：吕友东青岛大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)以其优越的性能被广泛的应用到工业和生活领域。其原有的驱动电路使用的整流-逆变两级电路输出电压总是低于输入电压,要想实现升压功能还需增加直流升压电路,这导致了其驱动电路... 详细信息

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)以其优越的性能被广泛的应用到工业和生活领域。其原有的驱动电路使用的整流-逆变两级电路输出电压总是低于输入电压,要想实现升压功能还需增加直流升压电路,这导致了其驱动电路结构复杂增加了使用成本。而z源逆变器作为一种新型的逆变器,仅用一级电路结构就可实现传统变换器需要两级电路才能实现的升压和逆变功能,这一电路结构特别适用于输入电源电压较低和电压波动较大侧场合。本文以z源逆变器驱动的PMSM为研究对象,分析其电路结构和工作原理,设计控制算法,并通过仿真实验,验证了基于z源逆变器的PMSM控制系统的有行性。第一,通过总结z源逆变器和PMSM驱动系统的国内和国外研究情况,明确了本课题的研究目的和意义。研究了z源逆变器直通矢量的实现方法,并对SVPWM调制策略在z源逆变器中的应用进行研究,得到了z源逆变器的脉宽调制策略。第二,介绍了传统z源逆变器的电路结构及运行原理,并对基于传统z源逆变器的PMSM驱动系统进行数学建模,在dq坐标下建立了系统的欧拉拉格朗日数学模型,根据基于能量的无源性控制方法设计了电机转速控制器,并针对负载转矩不确定变化的情形设计了负载转矩观测器来提高系统的动静态特性。第三,分析了传统z源逆变器中存在的升压因子和调制因子耦合的问题,并针对这一问题将直通矢量分离型z源逆变器引入到PMSM驱动系统。这一新型驱动系统解决了传统z源逆变器PMSM驱动系统中升压因子和调制因子耦合的问题,并能简化系统建模和控制器设计难度。根据驱动系统电路结构和工作原理分别设计了分离型z源逆变器直流母线电压控制器和PMSM转速控制器。第四,分别将基于传统z源逆变器的PMSM控制系统和基于分离型z源逆变器的PMSM控制系统在Matlab/Simulink软件上做仿真实验分析,验证了所设计的控制方法的可行性。本文对基于z源逆变器的PMSM控制系统从电路结构到控制方法进行了研究,仿真实验结果验证了本文所提方法的合理有效,提升了PMSM驱动系统的性能。是对传统PMSM驱动控制系统的一个提升和改进,具有很好的研究和应用价值。

关键词： z源逆变器永磁同步电机直通分离型z源逆变器无源性控制