基于開(kāi)關(guān)電感的串聯(lián)型Z源逆變器研究.pdf

1、微電網(wǎng)技術(shù)是開(kāi)發(fā)、利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的關(guān)鍵。而逆變器是微電網(wǎng)的核心接口元件，是微電網(wǎng)高效運(yùn)行的保證，是分布式能源和電網(wǎng)間能量交換的媒介。傳統(tǒng)的電壓型逆變器僅能降壓輸出，為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)逆變器并網(wǎng)發(fā)電，需增加一級(jí)DC-DC升壓環(huán)節(jié)，構(gòu)成兩級(jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制困難。
　　新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Z源逆變器利用直通狀態(tài)實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓，適用于單級(jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。但是傳統(tǒng)Z源逆變器具有啟動(dòng)沖擊電流大、低升壓增益、存在非正常工作狀態(tài)等缺點(diǎn)，

2、不適用于需高升壓增益、負(fù)載大范圍變動(dòng)的場(chǎng)合。為解決啟動(dòng)沖擊電流大、低升壓增益、存在非正常工作狀態(tài)三方面問(wèn)題，本文提出基于開(kāi)關(guān)電感的高性能串聯(lián)型Z源逆變器，相比于傳統(tǒng)Z源逆變器，具有啟動(dòng)沖擊電流小、高升壓增益、不存在非正常工作狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。
　　首先，分別研究串聯(lián)型Z源網(wǎng)絡(luò)、基于開(kāi)關(guān)電感的增強(qiáng)型Z源網(wǎng)絡(luò)。串聯(lián)型Z源網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)在的啟動(dòng)沖擊電流抑制能力;基于開(kāi)關(guān)電感的增強(qiáng)型Z源網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)高升壓增益。本文將兩種逆變器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合并將串聯(lián)型

3、Z源逆變器的Z源電感用開(kāi)關(guān)電感單元代替，構(gòu)成基于開(kāi)關(guān)電感的高性能串聯(lián)型Z源逆變器，從而一舉解決啟動(dòng)沖擊電流大、低升壓增益、存在非正常工作狀態(tài)三方面問(wèn)題。
　　其次，通過(guò)分析改進(jìn)的基于開(kāi)關(guān)電感的串聯(lián)型Z源逆變器的7種工作模態(tài)，可知改進(jìn)的Z源逆變器不存在傳統(tǒng)Z源逆變器的啟動(dòng)通路，內(nèi)在抑制啟動(dòng)沖擊電流;Z源電感電流和流過(guò)開(kāi)關(guān)管S-U電流能夠反向流動(dòng)，不存在非正常運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)而根據(jù)基爾霍夫定律和狀態(tài)平均法建立改進(jìn)型Z源逆變器的大信號(hào)模型，