Z源逆变器控制及应用研究

论文摘要

本文从分析传统逆变器的局限性入手,研究了一种新型的Z源逆变器,它在传统电压源PWM逆变器的基础上引入Z型阻抗网络形成新的拓扑,获得了一些传统逆变器所没有的新特性。本文在对Z源逆变器深入分析的基础上,主要研究了以下内容：1.在Z源逆变器电路拓扑的基础上,详细分析了三相电压型Z源逆变器的工作原理、换流过程及电路各单元的工作波形,通过与常规电压源型逆变器的比较得出它们的联系与区别,并对Z源逆变器的优缺点进行总结,从而对电压型Z源逆变器的特性有了更全面的了解。2.详细分析了Z源逆变器SPWM及SVPWM调制方法的原理,并对各种调制方法进行了详细的仿真实验,对仿真结果进行分析比较。3.采用开关函数法和占空比法描述了三相Z源并网逆变器的数学模型,提出了在并网条件下获得稳定z源电容电压和解耦的d、q轴网侧电流分量的控制策略,对Z源并网逆变系统的控制器进行了设计,最后用仿真验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 传统逆变器的局限性分析
• 1.2.1 传统电压源型逆变器
• 1.2.2 传统电流源型逆变器
• 1.3 Z源逆变器的提出
• 1.4 本文的选题意义和工作内容
• 1.4.1 选题意义
• 1.4.2 论文的工作
• 第二章 Z源逆变器的基本原理
• 2.1 Z源逆变器的电路拓扑
• 2.2 Z源型逆变器的工作原理
• 2.3 电压模式Z源型逆变器的工作特性分析
• 2.3.1 开关模式
• 2.3.2 换流过程
• 2.3.3 波形分析
• 2.4 VMZSI与常规电压源型逆变器的比较
• 第三章 PWM调制方法
• 3.1 Z源逆变器的SPWM调制技术
• 3.1.1 简单升压SPWM调制技术
• 3.1.2 三次谐波注入下SPWM调制技术
• 3.2 Z源逆变器的SVPWM调制技术
• 3.2.1 Z源逆变器的SVPWM调制原理
• 3.2.2 Z源逆变器的简单SVPWM调制技术
• 3.2.3 直通状态分段SVPWM调制技术
• 第四章 三相Z源并网逆变系统的建模与控制
• 4.1 Z源逆变器并网状态下系统的数学模型
• 4.1.1 采用开关函数描述的Z源网络的数学模型
• 4.1.2 采用开关函数描述的三相并网逆变器的数学模型
• 4.1.3 采用占空比描述的三相并网逆变器的数学模型
• 4.1.4 采用占空比描述的Z源网络的数学模型
• 4.1.5 采用开关函数描述的三相Z源并网逆变器的数学模型
• 4.1.6 采用占空比描述的三相Z源并网逆变器的数学模型
• 4.1.7 三相Z源并网逆变器dq模型的建立
• 4.2 Z源并网逆变系统的控制策略
• 4.2.1 电流闭环控制系统设计
• 4.2.2 Z源电容电压闭环控制策略
• 4.3 Z源逆变器主电路参数设计
• 4.3.1 VSI交流侧并网电感的设计
• 4.3.2 Z源网络电容的设计
• 4.3.3 Z源网络电感的设计
• 4.3.4 主电路器件参数选择
• 4.4 三相Z源并网逆变器系统仿真及结果分析
• 第五章 总结和展望
• 5.1 本文研究工作的总结
• 5.2 今后工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表