新型單相多模塊電壓源型逆變器研究.pdf

1、為了應對化石燃料逐漸短缺和生存環(huán)境日益惡化的嚴峻局面，風能、太陽能、生物質能、地熱能、潮汐能等可再生新能源發(fā)電技術得到了前所未有的飛速發(fā)展。與此同時，作為電能處理關鍵部分的PWM變換器也在新能源發(fā)電系統(tǒng)中得到了各種各樣的應用。
　　傳統(tǒng)的電壓源型逆變器在逆變過程中對直流側蓄電池電壓的苛刻要求使得其在實際應用中受到了極大的約束，難以滿足直流側蓄電池電壓低于電網電壓峰值時的并網要求；而傳統(tǒng)的電流源型逆變器由于其電抗器損耗大、體積大、成

2、本高等缺點也在推廣、應用中受到了一定的限制。因此功能更加多樣、控制更加靈活的逆變器成為了新能源發(fā)電系統(tǒng)領域極具創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的研究方向之一。
　　首先，本文提出一種適用于低輸入電壓場合的新型單相多模塊電壓源型逆變器拓撲結構，詳細分析了該新型多模塊VSI系統(tǒng)工作原理及電壓輸出特性。采用交、直流混合的單極性PWM調制方式，得出交流側輸出電壓與交流調制信號之間的函數(shù)關系，為后續(xù)的VSI系統(tǒng)分析打下基礎。
　　其次，詳細分析了不同模

3、態(tài)中，單極性PWM載波調制下電路的工作模式及橋臂電流的變化規(guī)律。依據(jù)VSI系統(tǒng)中交直流側的能量守恒關系，完成了對H橋單元穩(wěn)壓電容器的參數(shù)設計；通過對不同模態(tài)中的典型等效電路分析，完成了對VSI系統(tǒng)回路電感參數(shù)的設計。
　　最后，搭建了2kW的PSIM軟件仿真系統(tǒng)和硬件實驗平臺，并完成了對新型VSI系統(tǒng)帶有穩(wěn)態(tài)負荷、階躍負荷及感性負荷時的工作特性驗證。仿真結果和實驗結果表明，橋臂電流變化規(guī)律與理論分析一致，H橋單元穩(wěn)壓電容器參數(shù)和V