基于开关准Z源逆变器的脉宽调制方法研究

基于Z源逆变器的特性而提出的开关准Z源逆变器具有连续的输入电流和良好的升压能力,但是不同的调制方法会带来不同的升压性能。为了获得更高的电压增益和更低的电压电流应力,本文对开关准Z源逆变器的脉宽调制方法进行研究,尤其是对Z源网络中有源开关管的控制。引入一种利用有源开关比n来控制的方法,通过n的不同取值改变有源开关的导通时间,可达到提高电压增益的效果,同时也会减小电容与开关器件的电压应力以及电感的电流纹波。

增强型开关电感准Z源逆变器

开关电感准Z源逆变器及其改进型号在升压比方面不能满足新能源领域的严苛需求,限制了Z源逆变器在光伏逆变及其微电网中的运用。通过对传统开关电感准Z源逆变器拓扑结构的改变,提出了一种具有高电压增益的增强型开关电感准Z源逆变器,在原来的一组开关电感的基础上仅再增加一组开关电感,既避免了硬件结构过于复杂,也避免了直通占空比的取值范围过小,同时使得升压比提高5～40倍;确保了输入电流连续;并且X型LC网络的电容电压应力和电感电流脉动得到了有效降低。本文首先对增强型拓扑结构进行了详细的理论分析,然后进行了仿真实验,最后利用实物装置验证了增强型拓扑的可行性和优越性。

基于模型预测控制的开关电感准Z源逆变器研究

近年来,模型预测控制(MPC)因其良好的控制特性受到广泛关注。本文研究一种应用于开关电感型准Z源逆变器(SL-qZSI)的模型预测控制(MPC)算法。首先建立开关电感准Z源逆变器的状态变量及输出变量预测模型,基于该模型计算准Z源网络电感电流,电容电压和负载电流下一采样时刻的预测值。根据多变量控制目标,得到损失函数并令其最小,得到所对应的开关状态作为下一时刻的开关状态。仿真结果验证了所研究控制方法的正确性及有效性。

开关电感准Z源逆变器新型PWM调制策略的研究

以开关电感准Z源逆变器为控制对象,采用一种新型PWM调制策略对其进行逆变控制。调制策略通过一个新的控制参数对直通占空比进行控制,实现了直通占空比与调制因子的解耦控制,增加了逆变器控制的灵活性,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真验证。

基于光伏发电的改进型Z源逆变器

随着Z源拓扑结构的不断改进,出现了阻抗网络中带有有源开关器件的结构,但其输出电压增益较低且调制范围有限。提出了具有高升压能力的耦合型开关准Z源逆变器,并加入耦合电感来消除输入电流纹波。针对有源开关器件的控制,提出改进型空间矢量脉宽调制(SVPWM)直通调制法,通过调节开关调制数i可以以较小的直通占空比获得更高的输出电压增益。采用Simulink进行仿真实验,结果验证了新型拓扑结构和改进型调制方法的可行性以及电流纹波消除的效果。