基于新型調(diào)制控制技術(shù)的Quasi-Z源光伏逆變器.pdf

1、本文研究了一種基于新型調(diào)制控制技術(shù)的單相Quasi-Z源級聯(lián)光伏逆變器。級聯(lián)逆變系統(tǒng)由單相Quasi-Z源逆變器模塊組成，有效地將單相Quasi-Z源逆變器和級聯(lián)H橋多電平逆變器的優(yōu)點相結(jié)合起來。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，Quasi-Z源逆變器以獨特的LC網(wǎng)絡(luò)代替了傳統(tǒng)的DC/DC變換電路，以單級式的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)升/降壓與逆變功能，適用于光伏電池的電壓寬范圍變化，并能克服傳統(tǒng)逆變器直通損壞的問題。級聯(lián)結(jié)構(gòu)可以利用低壓開關(guān)器件實現(xiàn)高壓大容量輸出，并且

2、，可以在較低的開關(guān)頻率下獲得低諧波的輸出電壓。作為級聯(lián)逆變系統(tǒng)的基本組成單元，單相Quasi-Z源逆變器模塊至關(guān)重要。
　　單相Quasi-Z源逆變器采用新型調(diào)制控制技術(shù)比采用傳統(tǒng)SPWM技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:1）可以有效減小Quasi-Z源網(wǎng)絡(luò)的電容、電感，降低系統(tǒng)的開關(guān)次數(shù)，降低系統(tǒng)損耗，提高效率。因為，傳統(tǒng)SPWM控制的單相Quasi-Z源逆變器模塊為了保證輸出質(zhì)量，通常采用增大Quasi-Z源網(wǎng)絡(luò)電容、電感的方法減小直流母

3、線的兩倍頻電壓脈動和電感電流脈動。并且，采用傳統(tǒng)SPWM調(diào)制時，逆變橋中至少有兩個開關(guān)器件在零矢量階段插入直通矢量，導(dǎo)致插入直通矢量的開關(guān)管的開關(guān)頻率增加，系統(tǒng)的開關(guān)損耗增加。但是，采用新型調(diào)制控制技術(shù)的單相Quasi-Z源逆變器模塊工作時允許直流母線電壓兩倍頻脈動，并且在混合調(diào)制的PAM階段，總有兩個對角線的開關(guān)管不進行開關(guān)動作。2）可以明顯降低Quasi-Z源逆變器的共模電壓。3）由Quasi-Z源逆變器構(gòu)成的級聯(lián)逆變系統(tǒng)采用混合調(diào)

4、制技術(shù)時，輸出的多電平電壓諧波比采用SPWM技術(shù)時低。因此，新型調(diào)制技術(shù)不僅解決了單相Quasi-Z源逆變器模塊傳統(tǒng)SPWM控制時所出現(xiàn)的問題，并且?guī)砹酥T多優(yōu)勢。
　　在文章結(jié)構(gòu)上，本文首先介紹了單相Quasi-Z源逆變器模塊和級聯(lián)逆變系統(tǒng)傳統(tǒng)SPWM的工作原理及特點，并在此基礎(chǔ)上提出了新型混合調(diào)制技術(shù)。其次，分析了單個Quasi-Z源逆變器模塊的新型混合調(diào)制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了由三個模塊組成的單相級聯(lián)逆變系統(tǒng)，通過仿真驗證了

5、單個模塊和級聯(lián)逆變器的工作性能。再次，對單個模塊采用混合調(diào)制時的工作狀態(tài)進行了詳細分析，給出了單個模塊的損耗估算方法。最后，搭建了單個逆變器模塊的實驗平臺，驗證了采用混合調(diào)制時，Quasi-Z源逆變器模塊參數(shù)設(shè)計以及理論分析的正確性。并且，通過與Quasi-Z源逆變器模塊采用傳統(tǒng)SPWM時的實驗結(jié)果對比，證明單相Quasi-Z源逆變器采用新型混合調(diào)制技術(shù)不但可以減小Quasi-Z源網(wǎng)絡(luò)電感、電容，還能大大降低系統(tǒng)的開關(guān)次數(shù)，減小共模電壓