全桥Boost多输入直流变换器型并网逆变器研究

论文摘要

随着人类社会的发展，可再生能源作为替代传统化石能源解决能源危机和环境污染问题已经越来越受到关注。并网逆变器作为可再生能源利用的关键技术，同时实现多种可再生能源联合供电的并网发电技术成为一个重要的研究方向。本文在详细论述了多输入直流变换器与并网逆变器的研究现状与发展的基础上，提出并深入研究了全桥Boost多输入直流变换器型并网逆变器。该变换器由全桥Boost型多输入直流变换器和全桥并网逆变器级联而成，前级电路采用主从式电压、电流瞬时值移相控制策略，后级电路采用电压前馈、电流反馈瞬时值单极性SPWM控制策略。本文详细分析了全桥Boost多输入直流变换器型并网逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性、工作模态，获得了重要结论和关键电路参数设计准则。全桥Boost型双输入直流变换器的理论分析表明，该变换器能够实现多路输入源同时或分时供电，具有多路输入源之间以及输入输出之间的双隔离、电路简洁、功率密度高、输入纹波小等优点。6kW430VDC/220VAC全桥并网逆变器理论分析和仿真结果表明，全桥并网逆变器具有较好的动、静态性能、输出电流波形质量高、电路结构简洁、变换效率高、成本低等优点。原理试验证实了变换器的正确性和可行性，为实现多种可再生能源联合并网供电奠定了技术基础。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 多输入直流变换器和并网逆变器的研究现状和发展
• 1.2.1 多输入直流变换器
• 1.2.2 并网逆变器
• 1.2.3 多输入并网逆变器的发展
• 1.3 本文研究的意义和内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 全桥 Boost 多输入直流变换器型并网逆变器的电路拓扑和控制策略
• 2.1 引言
• 2.2 电路拓扑
• 2.3 控制策略
• 2.3.1 全桥 Boost 型多输入直流变换器控制策略
• 2.3.2 全桥并网逆变器控制策略
• 2.4 本章小结
• 第三章 全桥 Boost 多输入直流变换器型并网逆变器稳态原理特性
• 3.1 引言
• 3.2 全桥 Boost 型多输入直流变换器稳态原理特性
• 3.2.1 全桥 Boost 型双输入直流变换器电路拓扑
• 3.2.2 稳态原理
• 3.3 全桥并网逆变器稳态原理特性
• 3.3.1 电路拓扑
• 3.3.2 稳态原理
• 3.4 本章小结
• 第四章 全桥 Boost 多输入直流变换器型并网逆变器关键电路参数设计
• 4.1 引言
• 4.2 关键问题的讨论
• 4.3 关键电路参数设计
• 4.3.1 全桥 Boost 型单输入直流变换器外特性
• 4.3.2 高频变压器匝比
• 4.3.3 Boost 储能电感
• 4.3.4 前后级解耦电容
• 4.3.5 输出并网滤波器
• 4.4 电压、电流应力的计算
• 4.4.1 Boost 储能电感电流
• 4.4.2 高频变压器绕组电流
• 4.4.3 并网滤波器电感电流
• 4.4.4 全桥 Boost 型多输入直流变换器元器件电压、电流应力
• 4.4.5 全桥并网逆变器功率开关的电压、电流应力
• 4.5 本章小结
• 第五章 全桥 Boost 多输入直流变换器型并网逆变器仿真分析
• 5.1 引言
• 5.2 全桥并网逆变器仿真分析
• 5.2.1 稳态仿真分析
• 5.2.2 动态仿真分析
• 5.2.2.1 并网电流基准参考信号突变时仿真分析
• 5.2.2.2 输入侧电压突变时仿真分析
• 5.2.2.3 电网电压突变时仿真分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 全桥 Boost 多输入直流变换器型并网逆变器的设计与原理试验
• 6.1 引言
• 6.2 系统构成与功率电路
• 6.3 全桥并网逆变器控制电路
• 6.3.1 与电网电压同频同相的基准正弦波发生器
• 6.3.2 三角波发生器
• 6.3.3 采样与信号处理电路
• 6.3.4 误差信号调节电路
• 6.3.5 乘法器电路
• 6.3.6 驱动电路
• 6.4 保护电路
• 6.5 全桥并网逆变器功率电路设计与参数选取
• 6.5.1 输入滤波器
• 6.5.2 输出并网滤波器
• 6.5.3 功率开关选择
• 6.6 全桥并网逆变器原理试验结果
• 6.6.1 控制电路试验波形
• 6.6.2 原理试验波形
• 6.6.3 原理试验装置
• 6.7 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文