基于解结耦调制高频链矩阵式并网逆变器控制

针对矩阵式高频链逆变器并网控制系统进行研究。首先基于解结耦调制思想,将正组、负组逆变器结合到一起考虑,建立矩阵式高频链逆变器的数学模型,并与传统三相桥式逆变器的数学模型进行比较,从数学分析的角度验证矩阵变换器是两个逆变器的耦合。然后根据所建解结耦调制矩阵变换器数学模型,设计并网逆变器比例积分(PI)电流闭环控制系统。最后,将PI电流闭环控制系统与解结耦调制方法相结合,设计矩阵式并网逆变器控制系统。Simulink仿真和实验室硬件实验结果表明,设计的矩阵式并网逆变器并网控制系统可行。     

单相电流源型高频链矩阵式PET及解结耦调制

提出一种单相电流源型AC/AC高频链矩阵式电力电子变压器PET（power electronic transformer）拓扑,通过采用高频变压器进行磁耦合及功率传递,使用电流源型电路拓扑实现输入输出的电压变换,其变压器原边采用LC滤波器及矩阵变换器结构,而副边采用矩阵变换器及CL滤波器结构。为使矩阵变换器双向开关合理工作,提出一种前级单极倍频正弦脉宽调制SPWM（sinusoidal pulse width modulation）与后级混合脉宽调制HPWM（hybrid pulse width modulation）相结合的解结耦调制策略,对前级双向开关管进行整体式驱动,对后级双向开关管进行分立式驱动。为了拓宽电力电子变压器的变换特性,对其调制策略进行了变压、变频验证。在对调制原理和主电路工作状态分析的基础上,仿真验证了所提拓扑和调制策略的有效性及可行性。     

一种组合全波整流式高频链逆变器

分析了3种传统的应用于并网的高频链逆变器(high frequency link inverter,HFLI)的电路拓扑,综合3种HFLI的各自特点,提出了一种组合全波整流式(combined full-wave rectifier-CFR)HFLI(CFR-HFLI)。推演了从周波式HFLI(cycloconverter HFLI,CHFLI)到CFR-HFLI的拓扑重构过程,分析了CFR-HFLI的电路工作模态。对CFR-HFLI和CHFLI进行比较,总结了CFR-HFLI的特点。给出了与CFR-HFLI相关的并网逆变器、AC/AC变换器和组合全桥整流式逆变器的电路拓扑。实验结果验证了CFR-HFLI具有的良好性能和高效率。     

基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统分析

为了克服柔性中压直流配电网工频方案中变压器体积大、重量大、噪音大、控制不够灵活等问题,提出一种基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统。该系统中直流配电母线不仅包括中压直流母线,还包括低压直流母线;中低压直流母线之间通过直流变压器进行连接;低压直流母线用于接入各类分布式电源。该系统中高频链直流变压器的使用不仅实现了不同电压等级直流母线间的电压变换、能量管理,还可以有效提高系统功率密度。介绍了中压柔性直流配电系统架构,给出了高频链直流变压器以及其它典型换流器的设计和分析,并对直流配电系统的工作模式和控制器进行了设计。最后,搭建了仿真平台,验证了系统的有效性。