具有非线性负载电压波形控制能力的准z源逆变器控制策略研究

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1、分类号具UDC有密级非学号1308520657线性负载电压波形控制能力硕士学位论文的准Z（工程硕士）源逆变器控制策略具有非线性负载电压波形控制能力的研究准Z源逆变器控制策略研究西刘咏妮安理工大学工程领域：电气工程指导教师：孙向东（教授）西安理工大学硕士学位论文摘要论文题目：具有非线性负载电压波形控制能力的准Z源逆变器控制策略研究学科名称：电气工程研究生：刘咏妮签名：________指导教师：孙向东教授签名：________郭亮高工签名：________摘要全球性的能源短缺和环境危机已经成为制约人类发展的重要因素，基于清洁可再生能源的分布式发电系

2、统受到世界各国越来越广泛的关注，特别是电网没有到达的偏远地区更需要分布式发电系统。太阳能、风能及其它新能源因其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛和充足性以及使用的灵活性成为分布式发电系统的最佳选择之一。逆变器作为分布式发电系统的核心环节，其运行状态直接关乎整个系统的工作性能，准Z源逆变器因其升/降压功能而被广泛关注。本文针对离网型分布式发电系统，研究了基于准Z源逆变器的单相离网逆变系统基本工作原理，深入分析了一种具有非线性负载电压波形控制能力的准Z源逆变器控制策略。对于准Z源逆变器，研究了直接对准Z源直流母线电压的峰值进行采样与控制

3、的方法，探讨了恒开关频率双桥臂直通零矢量PWM调制策略，使得准Z源逆变器实现升压功能。对于非线性负载下系统输出电压波形质量问题，采用重复控制+比例控制的复合控制实现负载电压外环控制以及采用比例控制的电流内环控制，可以改善非线性负载下输出电压的谐波含量（THD），以及提高系统的动态响应速度。最后，为了验证本文所设计的系统及其控制策略，用PSIM仿真软件建立了基于准Z源逆变器的单相离网逆变系统仿真电路，并搭建实验平台，对整个系统进行实验验证。仿真和实验结果都验证了本文系统控制策略的有效性及可行性。关键词：准Z源逆变器；准Z源母线电压直接控制；重复控

4、制；非线性负载I西安理工大学工程硕士专业学位论文Title：RESEARCHONCONTROLSTRATEGYOFYHEQUASI-ZSOURCETINVERTERWITHTHEWAVEFORMCONTROLABILITYOFLOADVOLTAGEUNDERNONLINEARLOADMajor：ElectricalEngineeringName：YongniLiuSignature:_________Supervisor：Prof.XiangdongSunSignature:_________SeniorengineerLiangGuoSign

5、ature:_________AbstractGlobalenergyshortageandenvironmentalcrisishasbecometheimportantfactorswhichrestrictthedevelopmentofthehuman.Thedistributedgenerationsystembasedoncleanandrenewableenergyiswidelyconcernedbycountriesallovertheworld,especiallytheremoteareaswherethegridisdi

6、sconnected.Solarenergy,windenergyandothernewenergiesbecomeoneofthebestchoicesofdistributedgenerationsystembecauseofitsadequatecleanliness,absolutesecurity,relativewiderangeofresourcesandtheflexibilityinuse.Theoperatingstateoftheinverterdirectlyaffactstheworkingperformanceoft

7、hewholesystem,sotheQuasi-Zsourceinverteriswidelyconcernedowingtoitsboost/buckfunction.Inthispaper,fortheoff-gridtypedistributedgenerationsystem,thebasicworkingprincipleofthecircuitcomposedbytheQuasi-Zsourceinverterandthesingle-phasefull-bridgeinverterarestudied.AQuasi-Zsourc

8、einvertercontrolstrategywithvoltagewaveformcontrolabilityundernonlinearload