Z 源逆變器研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的電壓源和電流源逆變器相比，Z源逆變器具有可實現(xiàn)升降壓變換以及逆變器橋臂可以直通等優(yōu)點，在新能源發(fā)電領域具有廣闊的應用前景。但現(xiàn)有的Z源逆變器拓撲存在Z源電容電壓應力大以及啟動沖擊大等缺陷。
　　 本文研究新型Z源變流器電路結構與電路拓撲設計方法，并在此基礎上系統(tǒng)地研究了Z源應用于單相逆變、三相逆變以及AC-AC這三個功率變換場合時的新型電路拓撲、工作原理、工作特性和控制策略。
　　 提出了新型Z源變流器電路結構，

2、給出了Z源變流器電路拓撲設計方法，得到了一系列新型Z源變流器電路拓撲，新型拓撲能夠解決現(xiàn)有拓撲所存在的重要缺陷，減小變換器體積、重量和實現(xiàn)成本。
　　 探索了Z源在單相逆變場合的應用。提出了單相Z源逆變器電路拓撲族，包括基本型、簡化型和升降壓型三種拓撲?；拘团c簡化型拓撲僅需使用兩個功率開關，并且輸入輸出共地。以簡化型拓撲為例進行了分析，研究了其單周期控制策略，并進行了實驗驗證。升降壓型拓撲需使用三個功率開關，存在降壓和升壓兩種

3、工作模式，能實現(xiàn)單級升降壓逆變，具有輸入電流連續(xù)，雙向功率流動等優(yōu)點。
　　 提出了新型三相Z源逆變器拓撲及其軟啟動策略，能有效解決傳統(tǒng)拓撲電路結構上的缺陷，減小變換器的體積、重量，增加可靠性。研究了新型拓撲在各種調制策略下的工作特性，分析了斷續(xù)工作模式下的工作原理，并推導了進入斷續(xù)工作模式的條件，給出了參數(shù)設計準則，研制了原理樣機，給出了實驗結果。
　　 建立了新型三相Z源逆變器的小信號模型，得到了系統(tǒng)傳遞函數(shù)，基于根

4、軌跡法分析了各電路參數(shù)對系統(tǒng)傳遞函數(shù)中右半平面零點的影響。在分析現(xiàn)有的閉環(huán)控制實現(xiàn)復雜，穩(wěn)定性差的基礎上，提出了輸入電壓前饋加輸出電壓峰值反饋的控制策略，實現(xiàn)了直流側與交流側的解耦控制，具有實現(xiàn)簡單、穩(wěn)定性好以及輸出電壓無穩(wěn)態(tài)誤差等優(yōu)點，實驗結果證實了理論分析的正確性。
　　 最后，對Z源AC-AC變換器進行了研究。提出了一類新型單相與三相Z源AC-AC變換器電路拓撲族及其換流策略，有效解決了現(xiàn)有拓撲導通損耗大以及存在換流問題等