基于交错并联的高频UPS研究

基于交错并联的高频UPS研究

论文摘要

为了满足人们对其供电系统的容量、性能和可靠性越来越高的要求,多重化UPS系统获得了越来越广泛的应用。多重化高频UPS凭借其输入特性好、功率密度高、成本低等优点逐步得到推广应用。本文以基于交错并联的多重化高频UPS系统为研究对象,研究分析了基于交错并联高频UPS并联系统中的电压特性、输入输出电流纹波特性、环流特性、基于CPLD实现交错并联调制的原理与具体实现方法等内容。首先本文借助双傅立叶变换与贝塞尔函数分析了交错并联SPWM调制的电压特性,分析指出,基于交错并联SPWM调制的输出电压的谐波频谱与单极倍频完全一致,可以以较低的开关频率下实现较高的波形质量。其次本文着重分析了基于交错并联技术的UPS的输出输入电流纹波的大小,并将其与单个三相三桥臂变换器相比较,分析指出,采用交错并联调制时可以减少UPS输入输出滤波电感的尺寸。并通过仿真与实验证明了理论分析的正确性。第三,研究了基于交错并联技术的UPS环流产生的机理,建立了三相零序环流的等效电路,从等效电路入手提出了两种抑制环流的方法,并用仿真验证了两种抑制方法的可行性与正确性。最后,本文阐述了利用CPLD与DSP相结合实现交错并联调制的原理,并采用了Verilog语言进行了编程。DSP与CPLD合理的资源与功能分配,使得整个系统在占用DSP较少的硬件资源的情况下实现系统优越灵活的性能。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 本课题研究背景
  • 1.2 UPS 逆变器多重化发展现状
  • 1.3 本论文研究内容
  • 2 交错式SPWM 与双边傅立叶变换
  • 2.1 SPWM 的分类
  • 2.2 交错式SPWM 原理
  • 2.3 双边傅立叶变换与SPWM 调制
  • 2.4 基于交错并联调制的单相逆变器输出电压分析
  • 2.5 与其它多重化方式的比较
  • 2.6 仿真结果
  • 2.7 本章小结
  • 3 基于交错并联技术的UPS 电流纹波分析
  • 3.1 单个UPS 输入电流纹波
  • 3.2 基于交错并联技术UPS 输入输出电流纹波
  • 3.3 单个UPS 与交错式UPS 输入输出电流纹波的比较
  • 3.4 仿真与实验结果
  • 3.5 本章小结
  • 4 基于交错并联技术的UPS 环流分析
  • 4.1 环流产生的机理
  • 4.2 环流的类型
  • 4.3 环流的抑制
  • 4.4 仿真与实验结果
  • 4.5 本章小结
  • 5 基于CPLD 的交错并联UPS 控制器设计
  • 5.1 硬件规划
  • 5.2 交错并联硬件实现
  • 5.3 交错并联流程图
  • 5.4 基于CPLD 实现的交错并联输出电压特性
  • 5.5 本章小结
  • 6 全文总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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