改进型Quasi-Z源逆变器

传统Quasi-Z源逆变器通过直通零矢量实现单级升降压,但随着输出电压的升高,电容电压越来越大,增加了对器件的要求。提出两种改进型Quasi-Z源逆变器拓扑,在保留传统Quasi-Z源逆变器优点的同时,具有以下特点:有效降低电容电压峰值及稳态电压;有效降低电路启动时电感电流峰值;有效降低器件要求,提高了系统可靠性。在理论研究的基础上,通过仿真结果验证了改进型Quasi-Z源逆变器的正确性和优越性。

一种改进型Quasi-Z源逆变器

在保留Quasi-Z源逆变器优点的条件下,提出一种改进型Quasi-Z源逆变器拓扑.在升压能力相同时,改进型Quasi-Z源逆变器有效降低电容启动电压、稳态电压及电路启动的冲击电流.另外,在采用相同电容、电感器件的情况下,能承受更高的调制因子,提高了输出电压的质量与系统的稳定性.在理论研究的基础上,基于简单升压控制下的仿真结果验证了改进型的正确性和优越性.

开关电感型Quasi-Z源逆变器SVPWM调制策略仿真研究

针对开关电感型Quasi-Z源逆变器,采用Matlab/Simulink仿真平台对空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略进行了仿真研究。仿真结果表明,与简单升压调制策略相比,SVPWM调制策略具有开关频率低、直流母线电压小、调制度较大等优点,可以提高直流母线电压的利用率。

基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网系统模型预测控制

为了克服传统并网逆变器不能兼具升降压变换的功能以及死区引起的输出波形畸变等问题,设计一种基于Quasi⁃Z源逆变器的光伏并网系统。提出一种改进的有限集模型预测控制策略来控制并网Quasi⁃Z源逆变器的直流升压电压和交流输出电流,更好的调节输出波形的质量、提升系统的动态性能和稳定性。在所设计的系统中,依据测得的Quasi⁃Z源逆变器的电容电压和交流负载电流的值,再对电容器电压和输出交流的数值进行预测。在确定qZSI可能产生的每一个电压矢量之后,将其用以跟踪电容电压和输出电流参考值。从而在单级逆变器中实现光伏发电的最大功率点跟踪和单位功率因数并网,在光照强度阶跃变化时,仿真结果表明系统具有优良的动态响应性能。结果验证了所采用的系统结构和算法的有效性和可行性。

Quasi-Z源逆变器PMSM系统直流环节电压控制方法

目前,Z源逆变器电机系统直流环节电压参考值由电机电流和转速计算得到,但电机电流变化时电压参考值会产生非必要波动,影响电机稳定运行。为降低参考电压波动对系统的影响,提出了一种直流环节参考电压线性计算方法,介绍了直流环节电压控制原理,并说明了推导方法。与一般方法相比,线性控制方法摆脱了电流波动对直流环节电压的影响。

基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网系统

将具有连续电流输入的电压型Quasi-Z源逆变器(QZSI)应用于光伏系统。分析了该新型逆变器拓扑结构的工作原理,并提出基于Quasi-Z源逆变器的单级功率变换的光伏并网系统。将d-q旋转坐标系下有功和无功电流解耦的控制思想应用于文中所提光伏并网系统实现并网功率的控制,并研究了该系统PWM信号产生的策略。Matlab/Simulink仿真证明了该控制策略的合理性和可行性。

开关电感Quasi-Z源逆变器SVPWM策略研究

开关电感Quasi-Z源逆变器具有无源器件个数少,电感、二极管电流低等特点。将SVPWM调制策略应用于开关电感Quasi-Z源逆变器,实现电源的逆变。在对调制过程分析的基础上,通过调整同一桥臂的开关管开通、关断时刻,实现直通的插入,分别采用4次、6次和8次直通插入方式,对开关电感Quasi-Z源逆变器进行控制。通过分析可得,在低频情况下,直通次数越多,电感电流脉动越小,电气应力比较低;而在高频情况下,直通次数的多少将不会引起效果的明显差异。

基于Quasi-Z源逆变器UPS系统的仿真研究

文中将Quasi-Z源逆变器应用到UPS系统中,使逆变电路可以工作在直通状态,并通过控制直通零矢量来实现升降压的功能;分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理和控制方式,证明了它不仅具有Z源逆变器的各种优点,而且逆变器中无源器件电压电流额定值更低,开关器件的电压应力更小。在SIMULINK环境下搭建Quasi-Z源UPS系统仿真电路,建立了电压电流双闭环控制系统,使输出电压保持恒定,具有良好的动态性能和稳态性能。应用MATLAB软件对UPS系统进行仿真验证,仿真结果验证了理论分析的正确性。

一种新型Quasi-Z源逆变器及并网应用研究

提出一种新型Quasi-Z源逆变器拓扑,该拓扑是将2个传统的电流连续型Quasi-Z拓扑进行并联。对比于传统Quasi-Z源逆变器,该拓扑的输入侧电流连续,有效降低阻抗网络中的一个电容的电压,提高了升压比,有效降低了器件电压应力,提高了系统的可靠性。通过采用SVPWM最大恒定升压调制策略进行调制,设计了基于dq坐标系电流解耦及阻抗网络电容电压恒定的原理控制,并将该拓扑应用于三相并网系统。

改进型Quasi-Z源逆变器

传统Z源逆变器通过自身特殊的阻抗网络实现升压功能,而不需要加入升压斩波电路,使得Z源逆变器得到了广泛的应用。但是传统Z源逆变器的升压能力有限,且存在启动冲击电流问题。为了克服传统Z源逆变器的不足,提出一种改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构,以改善逆变器的工作性能。改进型Quasi-Z源逆变器有效提高了逆变器的升压能力,使其可以适用于需要高增益的场合,在理论研究的基础上,通过Matlab/Simulink仿真验证了改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构的可行性和优越性。

一种新型高增益Quasi-Z源逆变器

为了解决传统Z源逆变器的升压能力不足,提出一种新型高增益Quasi?Z源逆变器。该新型拓扑结构将传统Quasi?Z源逆变器的两个电感用升压单元和改进型开关电感替换得以实现。在Matlab/Simulink下对该新型拓扑结构和传统Quasi?Z源拓扑结构的直流链电压、电容电压和负载电压进行仿真分析对比。结果显示,相比于传统的Quasi?Z源逆变器,该新型拓扑结构性能有了大幅度改善,提高了升压能力,使其可以有更加广泛的应用场合,有效抑制了启动冲击电流,从而避免了启动瞬间逆变器开关器件的损坏。

开关电感型Quasi-Z源逆变器

提出了一种开关电感型Quasi-Z源逆变器的拓扑,该拓扑用开关电感代替传统Quasi-Z源的电感,在保留传统Quasi-Z源逆变器优点的同时,在相同直通占空比的情况下增大了其升压倍数,而且在较小的直通占空比情况下即可实现任意倍数的升压,给调制因子较大的取值空间,提高了输出电压的质量与系统的稳定性。采用改进的空间矢量实现了对改进Quasi-Z源逆变器的控制。仿真和实验证明了该拓扑在相同直通占空比的情况下具有更高的升压倍数的新特性。

Quasi-Z源逆变器特性及空间电压矢量调制研究

为了改善Z源逆变器性能以满足不同的应用,利用小信号模型分析了Quasi-Z源逆变器电容、电感参数变化对系统动态响应的影响。研究了直通零矢量被平均分成4段(SVPWM4)和6段(SVPWM6)的空间电压矢量调制策略,对比分析了两种矢量调制方法对Quasi-Z最大直通占空比、最大升压系数、最大电压增益性能等指标的影响。相比SVPWM6,SVPWM4可插入的直通零矢量能达到最大,开关电压应力小,最大电感电流纹波低,性能指标更优。最后通过仿真验证了理论分析的正确性。

Quasi-Z源逆变器纹波自注入APF及其控制策略

单相Quasi-Z源逆变器交流侧二倍基波频率(二倍频)的功率脉动会使其直流侧不可避免的出现二次纹波。针对单相Quasi-Z逆变器直流侧电感二倍频电流纹波问题提出了一种自注入APF控制策略。运用状态空间平均法研究二倍频能量的传递机理,结合Quasi-Z源网络小信号模型,发现占空比扰动可以影响Quasi-Z源网络能量分布。在直通占空比上叠加补偿信号,在不改变电路拓扑结构的前提下,利用Quasi-Z源网络向逆变桥自注入二倍频能量,抑制Quasi-Z源网络输入功率波动。仿真验证了所提控制策略的有效性,Quasi-Z源网络输入电流纹波幅值降低了 81.4%,并结合反馈控制方法对所提控制的响应速度进行了仿真对比分析。

Quasi-Z源逆变器的建模分析与控制

Quasi-Z源逆变器是在Z源逆变器的基础上提出来的新型电路拓扑结构。分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理,建立了其小信号模型,得出了直通占空比至直流母线电压峰值的传递函数。并设计了Quasi-Z源逆变器的电压电流双闭环控制系统,该控制系统实现了对直流母线电压峰值的间接控制,能克服输入电压变化、负载变化等扰动的影响,使输出电压始终保持恒定,具有良好的动态性能和稳态性能。最后,通过仿真实验验证了控制系统的有效性。

Quasi-Z源逆变器电压电流双闭环控制系统研究

Quasi-Z源逆变器是在Z源逆变器的基础上提出来的新型电路拓扑结构,它除具有Z源逆变器的各种优点外,还降低了逆变器无源器件的电压电流额定值,而且使逆变器的输入电流变得连续,具有很好的应用前景。分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理,建立了它的小信号模型,并设计了Quasi-Z源逆变器的电压电流双闭环控制系统。实现了对直流母线电压峰值的间接控制,能克服输入电压变化、负载变化等扰动的影响,使输出电压始终保持恒定,具有良好的动态性能和稳态性能。通过仿真验证了所建模型的准确性以及控制系统的有效性。

基于改进Quasi-Z源逆变器的VSG光伏并网模型预测控制

针对传统光伏并网逆变器存在死区效应,易引起谐波量输出大、电流波形畸变等问题,设计了一种Quasi-Z源中点钳位式(neutral-point-clamped,NPC)拓扑型逆变器。为了克服三相电网电压不平衡导致的逆变器输出电流不平衡、有功和无功功率输出存在幅值振荡大等问题,在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)不平衡控制策略基础上,提出了VSG不平衡改进控制方法。在该系统中,首先测量Quasi-Z源网络的电容电压、电感电流值并构建其离散量;然后建立改进VSG不平衡控制策略的离散控制指令值,并使用有限控制集模型预测方法将以上离散值相联立,实现了逆变器输出谐波量少、三相电流平衡、有功功率和无功功率振幅小。通过仿真验证了所提策略的有效性。

一种新型开关电感型Quasi-Z源逆变器

传统Z源逆变器通过直通状态实现升降压功能,但是传统Z源逆变器的升压能力有限,随着输出电压的升高,电容电压越来越大,且存在起动冲击问题。提出一种改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构,以改善逆变器的工作性能。在保留传统Quasi-Z源逆变器优点的同时,具有以下特点:可有效降低电容电压应力,提高系统可靠性且有助于降低系统的体积和成本;可有效提高逆变器的升压能力,使其可以适用于需要高增益的场合;有效提高抑制内在的起动冲击电流能力。在理论研究的基础上,基于简单升压控制下,通过仿真验证了新型Quasi-Z源逆变器的正确性和优点。

Quasi-Z源逆变器PMSM系统直流环节电压控制方法

可变直流环节电压控制能够提高电动机驱动系统的运行效率。目前,Z源逆变器电机系统直流环节电压参考值由电机电流和转速计算得到,但电机电流变化时,电压参考值会产生非必要波动,影响电机稳定运行。为降低参考电压波动对系统的影响,该文提出了一种直流环节参考电压线性计算方法。该文介绍了直流环节电压控制原理,并说明了推导方法。与一般方法相比,线性控制方法摆脱了电流波动对直流环节电压的影响。最后,通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。

线电压级联型quasi-Z源逆变器研究

文章提出一种线电压级联型quasi-Z源逆变器(LVC-qZSI),其以quasi-Z源网络、三相逆变器为单模块单元,通过线电压级联方式构成级联型多电平逆变器。文中将逆变器运用于并网发电系统中,建立其数学模型,分析其运行机理特性;并提出了一种改进型电压电流双闭环控制系统,搭建了仿真模型,验证其拓扑结构和控制算法的有效性。改进后的直流侧网络具备升压功能,各模块直流侧输入电压仅需180 V即可实现380 V无变压器直接并网,降低了成本;其拓扑开关频率较低,减少了开关损耗,且并网电流谐波含量仅为1.84%。