PWM逆变器的直流侧等效模型研究

在三相并网型太阳能、风力发电系统和交-直-交变频调速传动系统当中,PWM逆变器作为直流侧的典型负载,其直流侧的静、动态行为,对于其前端变流器的建模、控制方法及静动态性能研究和系统设计都具有重要作用。该文通过研究逆变器与四象限变流器(4QC)拓扑结构的统一性,将4QC的状态空间平均(SSA)模型经过移植得到逆变器的SSA模型,进而提出逆变器直流侧的等效数学模型和近似简化等效模型;通过理论分析和仿真研究揭示PWM逆变器的直流侧等效模型与逆变器及交流侧电路参数之间的定量关系,并给出等效模型的参数设计公式。仿真与实验研究结果证明了所建模型及理论分析的正确性与可行性。

SPWM-2H桥逆变器直流侧等效模型

在以SPWM-2H桥作为逆变器的AC/DC/AC变流系统中,逆变器作为系统直流侧的负载,其动静态行为,对其前端变流系统的建模仿真、控制方法与动静态性能研究具有重要的影响。因此,有必要对其直流侧等效模型进行研究,从而揭示其作为前端变流系统的负载特性。文章在建立SPWM-2H桥逆变器数学模型的基础上,推导出了逆变器直流侧等效数学模型。最后通过相关的仿真与实验工作,验证了本文所建立的SPWM-2H桥逆变器直流侧等效模型及其简化等效电路模型的正确性。

基于载波移相调制的模块化多电平电池储能系统直流侧建模

载波移相调制是模块化多电平电池储能系统中广泛应用的一种调制方式。本文针对载波移相调制和电池储能系统的直流侧进行了理论研究,提出了N+1调制和2N+1调制两种不同的载波移相调制方式的数学模型,发现载波周期内相开通模块数及其持续时间仅与调制比和桥臂模块数相关。基于此建立了模块化多电平电池储能系统直流侧的等效模型,发现系统直流侧可以用两个电压源和一个开关等效,其参数仅与调制比和桥臂模块数相关。在该模型的基础上,提出了一种桥臂电感取值的方法,可以在系统稳定状态下满足对直流电流纹波的设计要求。最后通过仿真验证了数学模型的准确性以及电感取值方法的有效性。