论文题目: 无输出隔离变压器的逆变器并联系统研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 电力电子与电力传动
作者: 陈良亮
导师: 严仰光
关键词: 逆变器,并联,耦合电感,双闭环控制,直流分量,直流环流,等效输出阻抗,外特性,环流特性
文献来源: 南京航空航天大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文主要致力于无输出隔离变压器的逆变器并联系统环流特性及其并联控制技术的研究。在分析和总结逆变器并联控制技术的原理及其研究现状的基础上,本文主要对无输出隔离变压器的逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法、双闭环控制逆变器并联系统环流特性及其并联控制方法、单闭环控制 SPWM逆变器外特性及其并联系统环流特性等问题进行了的研究。 对于逆变器并联系统,各并联模块输出电压幅值和相位等参数不一致会产生不经过负载的环流,降低了并联系统的可靠性。本文针对前人提出的利用电感抑制环流的缺点,研究了一种新的基于耦合电感的逆变器并联系统环流抑制方法。这种方法适用于具有任意n 个模块的逆变器并联系统,能够更有效的抑制环流(相对普通电感)并且不影响并联系统的稳态电压精度。 对于无输出隔离变压器的逆变器并联系统,各并联模块输出电压直流分量不一致会产生直流环流。本文讨论了双闭环控制逆变器输出电压直流分量产生原因,分析了逆变器输出电压直流分量检测与高精度数字调节方法。介绍了逆变器等效直流内阻的概念及其计算方法,研究了双闭环控制逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法。 本文通过双闭环控制逆变器闭环传递函数求解出其等效输出阻抗的表达式,得到了基于等效输出阻抗的双闭环控制逆变器及其并联系统模型。根据上述模型,分析了主电路和控制电路参数对双闭环控制逆变器外特性的影响,从等效输出阻抗的角度对逆变器并联系统各并联模块输出电压存在幅值差和相位差时的环流特性进行了仿真和实验研究。 根据双闭环控制逆变器并联系统环流特性,提出了一种新的基于有功和无功功率的逆变器并联控制方案并进行了仿真和实验验证。根据传统的基于频率电压下垂特性并联控制方案的不足,提出了一种新的适用于双闭环控制逆变器并联系统的基于频率电压下垂特性的并联控制方案。 研究了逆变桥臂控制信号死区时间对采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM 逆变器(单闭环控制 SPWM 逆变器)外特性及其并联系统环流特性的影响。分析了控制死区和开关死区时间造成的谐波电压的性质,建立了考虑死区时的闭环控制 SPWM 逆变器线性化模型,对不同电压调节器和死区时间以及不同负载时的SPWM 逆变器外特性进行了研究。最后讨论了死区时间对 SPWM 逆变器并联系统环流特性的影响。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 逆变电源并联运行技术的研究背景与研究现状
1.1.1 逆变电源并联运行技术的研究背景
1.1.2 逆变电源并联运行技术的研究意义与研究现状
1.1.3 逆变电源并联的要求与现有的并联控制技术
1.1.4 一种新的基于耦合电感的逆变器并联系统环流抑制方法
1.2 本文的选题依据
1.3 本文研究的主要内容
1.4 本章小结
第二章 双闭环控制逆变器及其并联系统直流环流检测与抑制方法
2.1 引言
2.2 双闭环控制逆变器工作原理与基准正弦波的设计
2.2.1 双闭环控制逆变器的结构与工作原理
2.2.2 本文研究的双闭环控制逆变器主要参数
2.2.3 80C196KB的特点及其功能
2.2.4 双闭环控制逆变器基准正弦波的设计与分析
2.3 双闭环控制逆变器输出电压直流分量产生原因
2.3.1 基准正弦波直流分量的影响
2.3.2 运算放大器的零点漂移对逆变器输出电压直流分量的影响
2.3.3 电流调节器滞环宽度对逆变器输出电压直流分量的影响
2.3.4 功率开关管驱动信号及其特性不一致对直流分量的影响
2.4 逆变器输出电压直流分量检测与数字调节方法
2.4.1 逆变器输出电压直流分量检测方法
2.4.2 逆变器输出电压直流分量高精度数字调节方法
2.4.3 三种直流分量调节方案的实验结果
2.5 逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法
2.5.1 双闭环控制逆变器并联系统的设计
2.5.2 双闭环控制逆变器等效直流内阻计算与仿真
2.5.3 主电路与控制电路参数对逆变器等效直流内阻的影响
2.5.4 逆变器并联系统直流环流检测与抑制方法
2.5.5 实验结果
2.6 本章小结
第三章 双闭环控制逆变器并联系统环流特性及其并联控制方法
3.1 引言
3.2 双闭环控制逆变器等效输出阻抗与外特性研究
3.2.1 双闭环控制逆变器等效输出阻抗计算方法
3.2.2 双闭环控制逆变器等效输出阻抗仿真
3.2.3 双闭环控制逆变器外特性研究
3.3 逆变器并联系统环流特性分析
3.3.1 基于等效输出阻抗的逆变器并联系统模型与分析
3.3.2 双闭环控制逆变器并联系统环流特性理论分析
3.4 双闭环控制逆变器并联系统环流特性仿真与实验
3.4.1 第一组控制参数时并联系统环流特性仿真与实验结果
3.4.2 第二组控制参数时并联系统环流特性仿真与实验结果
3.4.3 第三组控制参数时并联系统环流特性仿真与实验结果
3.4.4 双闭环控制逆变器并联系统环流特性实验波形与分析
3.4.5 不同方法得到的等效输出阻抗比较与分析
3.5 逆变器参数对等效输出阻抗和并联系统环流特性的影响
3.5.1 逆变器控制电路参数对等效输出阻抗的影响
3.5.2 输出滤波电感对双闭环控制逆变器并联系统环流特性的影响
3.5.3 等效直流内阻和等效输出阻抗之间的关系
3.6 基于有功功率和无功功率的逆变器并联控制方案
3.6.1 传统的基于有功功率和无功功率的并联控制方案
3.6.2 传统的基于有功功率和无功功率并联控制方案局限性分析
3.6.3 双闭环控制逆变器基于有功和无功功率的并联控制方案
3.6.4 两种控制方案仿真结果
3.6.5 新的基于有功和无功功率并联控制方案实验结果
3.7 基于频率电压下垂特性的双闭环控制逆变器并联控制方案
3.7.1 传统的基于频率电压下垂特性并联控制方案原理
3.7.2 基于频率电压下垂特性的双闭环控制逆变器并联控制方案
3.8 本章小结
第四章 单闭环控制SPWM 逆变器外特性及其并联系统环流特性研究
4.1 引言
4.2 单闭环控制SPWM 逆变器模型分析
4.2.1 全桥SPWM 逆变器的平均值模型
4.2.2 逆变桥臂控制信号死区对SPWM 逆变器输出电压的影响分析
4.3 单闭环控制SPWM 逆变器外特性研究
4.3.1 比例积分调节器时SPWM 逆变器外特性研究
4.3.2 比例调节器时SPWM 逆变器外特性研究
4.4 死区时间对SPWM 逆变器并联系统环流特性的影响
4.4.1 比例积分调节器时SPWM 逆变器并联系统环流特性分析
4.4.2 比例调节器时SPWM 逆变器并联系统环流特性分析
4.5 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 后续研究工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的主要论文
攻读博士学位(硕博连读)期间获得的荣誉和奖励
附录：试验样机照片
发布时间: 2005-07-08
参考文献
- [1].弱电网条件下多逆变器并联控制关键技术研究[D]. 刘康礼.东南大学2017
- [2].多逆变器并联系统若干关键问题研究[D]. 何国锋.浙江大学2014
- [3].智能微型电网系统孤岛模式中逆变器并联控制技术的研究[D]. 高明智.浙江大学2014
- [4].逆变器并联系统若干关键问题研究[D]. 汪洪亮.华中科技大学2011
- [5].微网逆变器并联及电能质量主动控制方法研究[D]. 王逸超.湖南大学2015
- [6].基于逆变器并联系统的网络控制技术及其相关问题的研究[D]. 张尧.浙江大学2010
- [7].电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究[D]. 亓迎川.武汉理工大学2010
- [8].多逆变器并联均流及功率灵活分配若干关键问题研究[D]. 林燎源.浙江大学2017
- [9].分布式发电及分散式微电网控制策略的研究[D]. 郭志强.北京理工大学2015
- [10].微电网多逆变器控制关键技术研究[D]. 陈燕东.湖南大学2014
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