单相高增益准Z源逆变器研究

文中提出了单相高增益准Z源逆变器拓扑结构,分析了该逆变器的电路拓扑、采用的控制方式和各工作状态,给出了主要电路参数的设计依据,得出了重要结论。在所提出逆变器电路拓扑结构中,高增益阻抗网路由传统准Z源逆变器的阻抗网络后附加级联额外的一级形成。1kW 100VDC/220V50HzAC单相高增益准Z源逆变器样机实验结果表明,所提出逆变器具有电路结构简单、升压能力强、开关管电压应力小、输出波形质量好等优势,在新能源发电领域具有更广泛的应用前景。     

双电源Z源逆变器及其器件控制策略的改进研究

为提高准Z源逆变器的电压增益，设计了一种新型双电源 Z源逆变器拓扑，这种拓扑与准Z源逆变器拓扑相比，具 有更严格的结构对称性、两倍以上的升压能力和更低的开关电压应力。另外为减少开关器件的开关次数，采用一种改进型直通分段控制策略，在一个开关周期中，这种改进控制策略与简单升压控制策略相比，开关次数由 ７次减少到３次，分析了工 作原理，进行了MATLAB仿真和样机实验，仿真和实验结果表明了新拓扑和控制策略的正确性。     

基于三次谐波注入的级联多电平逆变器

本文详细分析了调制波变换技术和三次谐波注入多电平逆变器的原理,以及三次谐波注入后逆变器的调制信与输入直流电压的关系。并且,分析了在级联多电平逆变器开环PWM控制下,一般SPWM与三次谐波注入的不同。提出三次谐波注入法能够在不影响负载电流电压的情况下实现载波调制的优化控制,提高电压利用率。在Matlab/Simulink环境下通过仿真,证实了理论的正确性。     

Z源型光伏并网逆变器研究

介绍并分析Z源型光伏并网逆变器的拓扑结构及其工作原理。基于并网逆变器Z源阻抗网络的特殊性质,为改善输出波形质量,减少并网电流谐波,系统省略传统逆变桥臂的死区设定,通过控制逆变桥臂的直通矢量占空比实现光伏阵列输出电压的升压功能。利用Matlab对逆变器控制系统运行控制模式进行仿真,仿真结果证明理论分析的正确性和有效性。     

基于SPWM的Z源T型三电平逆变器中点平衡和升压控制

由于Z源三电平中点钳位(NPC)逆变器存在无源器件多的缺点,采用Z源T型三电平逆变器拓扑,该拓扑具有Z源NPC逆变器相同的升压特性,但是开关器件数目较少,效率高。以电压源型Z源三电平T型逆变器为例,对同相电压偏移(PD)和反相电压偏移(APOD)方法进行分析,研究发现采用PD的方法可以减少开关次数,降低开关损耗。在Matlab/Simulink下,建立Z源T型三电平逆变器PD模型,仿真结果表明,采用PD方法能够获得较好的波形质量,并针对T型三电平逆变器固有的中点不平衡,提出了注入零序分量实现中点平衡控制。通过实验验证了所提方法的有效性。     

基于LCL型滤波器的光伏并网逆变器的控制策略研究

光伏并网逆变器的LCL型滤波器与传统的L型﹑LC型相比较而言,在相同的电感量的情况下,LCL型滤波器对注入电网的高阶次谐波具有更好的抑制能力,谐波衰减十分明显,但是用LCL型滤波器作为光伏并网接口,容易产生谐振尖峰,影响整个系统的稳定性。本文主要对基于LCL型的光伏并网逆变器的直接转矩控制策略分析研究,提出改进的基于准直接功率控制(DPC)的控制策略,对LCL型滤波器的谐振问题进行有效抑制并且提高对光伏并网电压电流的控制能力。     

一种新型高增益准Z源逆变器

针对传统Z源逆变器升压能力不足,电容电压应力较高,输入电流断续,高电压增益时直流链电压利用率较低等问题,提出一种新型高增益准Z源逆变器拓扑。该拓扑结构通过在传统Z源网络中串入升压单元,并引入2个电容和2个电感,提高了升压能力和直流链电压利用率,并拓宽了调制比范围。在相同电压增益条件下,相比传统Z源逆变器,有效降低了电容电压应力;直通占空比更小,可降低系统直通状态时的导通损耗,实现了输入电流连续。升压单元级联越多,升压能力越强,调制比范围越宽,电压利用率越高,电容电压应力越低。在Matlab中进行了大量仿真研究,结果证明所提新型拓扑的正确性与有效性。     

三相Z源逆变器延时控制的定性分析研究

传统的三相电压型逆变器的输出总是小于输入,想要得到一个大的输出的话就必须要外接一个升压电路,这会造成成本的增加。Z源逆变器的提出能够有效的解决这个问题,z源逆变器作为一个可以自由控制升、降压范围的单级式的逆变模型,具有简单的拓扑结构、高效的利用率和系统的可靠性等特点,目前正被广泛的应用到各种新能源系统中。本文通过对Z源逆变器电路工作原理进行分析,在正弦脉冲宽度调制技术（SPWM控制）的基础上提出了延时控制方式,在保持所有上桥臂导通时间不变的情况下,对三个下桥臂的导通时间做一个延时滞后处理,利用延时产生的微小的时间差,获得直通零矢量,从而实现对输出电压调节的目的。最后利用matlab仿真验证了Z源逆变器的加入能提高输出电压的大小,并且能够很好的控制谐波畸变率。     

基于Z源网络的模块化多电平逆变器拓扑设计

传统多电平逆变器存在着不能升压的缺点而使其的应用受到限制。根据Z源网络可实现升降压的功能,提出将Z源网络应用到模块化多电平逆变器(MMC)中。通过对Z源网络和MMC的原理及运行状态的分析,设计出含Z源网络的MMC拓扑结构、升压策略、包含MMC子模块电容电压平衡控制的调制策略,通过控制Z源网络的直通占空比就可以灵活控制输出电压。仿真结果验证了新型拓扑结构和控制策略的正确性和优越性。     

三相并网Z源逆变器控制策略研究

对Z源逆变器空间矢量脉宽调制技术进行了分析,在此基础上应用Matlab/Simulink仿真研究了Z源电容电压外环和有功、无功电流内环的双闭环控制策略,其中,有功、无功电流采取了前馈解耦控制,仿真结果验证了并网控制策略的有效性.     

基于Quasi-Z源逆变器UPS系统的仿真研究

文中将Quasi-Z源逆变器应用到UPS系统中,使逆变电路可以工作在直通状态,并通过控制直通零矢量来实现升降压的功能;分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理和控制方式,证明了它不仅具有Z源逆变器的各种优点,而且逆变器中无源器件电压电流额定值更低,开关器件的电压应力更小。在SIMULINK环境下搭建Quasi-Z源UPS系统仿真电路,建立了电压电流双闭环控制系统,使输出电压保持恒定,具有良好的动态性能和稳态性能。应用MATLAB软件对UPS系统进行仿真验证,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

用于电动汽车无线充电系统的Z源逆变器控制方法研究

研究了一种用于电动汽车无线充电系统的Z源逆变器控制方法。用Z源网络(Z-source Network,ZSN)代替了传统的逆变器前级boost电路称为Z源逆变器,可以仅对Z源逆变器进行控制就可以同时实现PFC和调节输出电压,同时提出了Z源不对称电压消除控制方法（Z-source Asymmetrical voltage-cancellation control,Z-AVC）,使Z源逆变器工作在软开关状态,提高了系统效率。在MATLAB/Siumlink环境对带Z源逆变器的无线充电系统和Z-AVC控制方法进行了仿真,并搭建了硬件平台验证了该方案可行性。     

基于dSPACE的单相并网逆变器控制策略研究

针对电压畸变导致并网电流谐波含量较高的问题,文中提出准比例谐振控制与电压前馈相结合的控制策略。结合准比例谐振控制器在谐振频率处增益无穷大的特点,减小并网电流稳态误差,并引入电压前馈消除电压对系统影响,达到了改善并网电流质量的目的。文中分析了单相并网逆变器数学模型,通过闭环控制来抑制因电压畸变产生的并网电流谐波分量,同时采用控制变量法设定准比例谐振控制器参数,分析准比例谐振控制器参数对系统性能的影响。最后建立MATLAB/Simulink仿真模型并搭建dSPACE-DS1104半实物仿真平台,通过不同策略下的仿真与实验验证了所提策略的有效性。     

电流型Z源逆变器在风电并网中的应用

逆变器是风力发电并网系统的主要部分,而Z源变换器因其具有的诸多优点已成为当今研究的热点。其中逆变器的控制策略是决定系统性能优劣和能否可靠运行的关键。文章在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,采用三值逻辑SPWM控制方法进行调制,从而设计出合适的逻辑开关方程来控制电流型Z源逆变器。仿真实验结果表明,该控制策略能获得较好的控制性能,并能实现单位功率因数校正。     

不平衡负载下逆变器的改进型QPCI控制策略

逆变器三相输出电压在负载不平衡条件下是不对称的,为了解决负载不平衡对逆变器输出电压的影响,提出了一种改进型准比例复数积分(QPCI)控制策略,利用Bode图分析了控制器参数对系统性能的影响,对比了PI控制和改进QPCI控制对不平衡负载的抑制能力,进行了仿真与实验,验证了所提控制策略的正确性与可行性。     

基于虚拟振荡器与电压电流环控制的单相逆变器研究

本文在虚拟振荡器控制中加入比例积分（PI）电流环和准比例谐振（QPR）电压环控制,抑制逆变器负载较大情况下的LC滤波器谐振,提高电能质量,分析了PI控制器参数对被控系统的影响和QPR控制器参数对控制器的影响,基于MATLAB/simulink进行仿真,仿真结果表明该控制策略能抑制LC滤波器谐振,改善逆变器输出波形畸变,降低总谐波失真。     

一种新型Z源逆变器

为提高Z源逆变器升压能力同时减小电容应力,提出了一种电源嵌入式Z源逆变器的电路拓扑理论;采用了开关电感和直流电源嵌入分支电路的拓扑结构,通过分析该拓扑的储放能过程,及其基本结构和工作原理,利用MATLAB/Simulink仿真软件进行了验证,最后基于DSP-TMS320F2812控制平台搭建样机进行实验验证,仿真及实验结果表明,该拓扑结构是可行的准确的;在有效提高逆变器的升压能力的同时降低了电容电压的应力。     

建筑光伏系统中升压DC/DC变换器研究

DC/DC变换器是建筑光伏系统的重要组成部分,主要功能包括升压、最大功率跟踪和电力载波等,文中重点研究DC/DC变换器的升压能力。利用开关电容-电感技术对准Z源升压型DC/DC变换器进行改进,得到一种改进型准Z源DC/DC变换器,其升压能力增强,电容电压应力降低。该变换器在占空比小的情况下可实现高增益升压;当电压增益相同时,改进型Z源DC/DC变换器比传统Z源变换器开关管导通时间短,更有利于开关管的散热,延长开关器件的使用寿命。文中先分析改进型准Z源升压型DC/DC变换器拓扑的推演过程,详细分析其工作原理,分析变换器增益特性和电容电压应力特性,在理论研究的基础上,仿真和实验结果验证了新型变换器的优点。     

基于改进SPWM的三相四桥臂逆变器控制研究

三相四桥臂逆变器由于加入了第四桥臂,使得其负载不平衡或非线性时,逆变器输出电压三相对称且稳定。但第四桥臂的加入,却使得其控制变得较为复杂。该文比较了国内外文献中各种三相四桥臂逆变器控制方法的优缺点,分析了三相四桥臂逆变器的调制信号与输入直流电压之间的关系,在此基础上研究了一种基于三次谐波注入的新型PWM控制方案。仿真和实验显示谐波的注入不会影响输出电流,且该PWM控制方案使得三相逆变器在任意负载情况下均有较好的输出特性。实验验证了该方案的正确性和有效性。     

二级准Z源双向直流变换器的设计与仿真

笔者根据准Z源逆变器的思想,提出了一种二级准Z源双向直流变换器.并详细的分析了双向直流变换器的两种工作模式：充电模式和放电模式,针对其特殊的控制方式-直通PWM控制和二级准Z源网络在理论上做了很详细的分析.最后通过MATLAB/Simulink进行仿真,其结果论证了理论的正确性.