模块化输入串联输出并联逆变器系统控制策略研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：TM721密级：公开UDC：621.3学号：152202模块化输入串联输出并联逆变器系统控制策略研究研究生姓名：U蒋晓剑导师姓名：U陈武申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称电气工程论文答辩日期2018年05月27日二级学科名称学位授予日期年月日答辩委员会主席侯凯评阅人盲审2018年6月硕士学位论文模块化输入串联输出并联逆变器系统控制策略研究专业名称：U电气工程研究生姓名：U蒋晓剑导师姓名：U陈武本论文获国家自然科学基金面上项目(51677028)及江苏省自然科学基金面上项目(BK20161418)资助。STUDYONMODULARCONTROLOFI

2、NPUT-SERIESOUTPUT-PARALLELINVERTERSYSTEMAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYJIANGXiao-jianSupervisedbyCHENWuSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityMAY2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包

4、括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要在高压大功率场合，单个电力电子变换器的电压和电流应力过大，这给系统开发带来困难。采用多变换器串并联系统可以有效降低变换器模块的电气应力，进而降低系统的开发难度、降低开发成本、缩短研发周期、提高系统可靠性和冗余性。输入串联输出并联(Input-SeriesOutput-Parallel，ISOP)逆变器系统适用于高电压输入大电流输出场合。保证ISOP逆变器系统输入均压与输出均流是系统稳定运行的关键。为了提高ISOP逆变器系统的模块化程度以提高系统可靠性，本文提出了两种完全模块化的控制策略。论文研究内容主要包括以下

5、方面：1、针对现有ISOP逆变器系统控制方案模块化程度不高的特点，本文提出了基于输出电压幅值上翘特性的一种完全模块化的控制策略。该控制策略不仅实现了系统的输入均压与输出均流，还避免了模块间互联，真正实现组合系统的模块化设计，具有很高的系统可靠性。分析了所提控制策略的工作原理和稳定性机理，给出了仿真验证。2、在不失模块化的前提下，提出了ISOP逆变器系统有功功率上翘控制策略。其不需要采样各个模块的输入电压，去除了输入电压传感器，提高了系统的功率密度并降低了成本。阐述了有功功率上翘控制策略的工作原理，设计了控制系统，分析了该控制系统的稳态和动态性能，最后给出了仿真验证。3、设计并制作了由两个模块组

6、成的ISOP逆变器系统样机平台，并分别对所提出输出电压幅值上翘和有功功率上翘控制策略进行了实验验证。关键词：输入串联输出并联，逆变器，模块化，幅值上翘，有功功率上翘IABSTRACTABSTRACTInhigh-powerapplications,thevoltageandcurrentstressofpowersemiconductordevicesareusuallybeyondtheexistingavailableratings,whichincreasethedifficultyofpowerconversionsystemdevelopment.Theelectricalstres

7、soneachconvertercanbereducedsignificantlybychoosingthestructureofmodularconvertersystem.Themodularstructurebringsmanybenefitssuchasshortdevelopmentcycle,highpowerdensity,lowcostandeasymaintenance.Ason