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最近几年,随着人们对能源的利用和对环境的重视,可再生清洁能源成为最佳利用对象,风电成为继水电之后第二大可再生清洁能源。风力发电技术成为人们研究的热点,本课题围绕风力发电系统中的并网逆变器部分展开了理论研究。逆变器可分为电流型和电压型,针对传统的逆变器存在的缺陷和不足,人们设计研究了新型逆变器—Z源逆变器,并对几种逆变器工作性能及特点进行比较分析得出了新型Z源逆变器的优越性。 本文第二章以电流型Z源逆变器为研究对象先从原有的Z源逆变器工作原理出发,针对其特点,进行电路拓扑的改造,并研究其工作原理和相应特性,对两种Z源结构进行比较,可以看出改造后电路拓扑结构减小了Z源网络电感电流,解决了启动冲击大的问题,从而可以减小变换器体积、重量和节约制造成本。 第三章中,针对新的Z源电路拓扑,用开关函数法建立了逆变器的数学模型并给出相应的结构图,用状态平均法给出了Z源网络的数学模型,为后面控制器的设计和性能的分析提供了依据。 在第四章中,首先介绍了两种常用的控制方法SPWM和SVPWM,为了提高电流增益,减小开关管的电流应力,对SPWM的简单控制、最大增益控制方法和三次谐波注入控制方法进行了相应的研究,对比分析各种方法的电流增益和开关管电流应力大小。然后针对已有的数学模型采用双电流环控制方法简单设计控制器。 第五章对逆变器中各个电路元件部分参数进行设计,为元件的选择和硬件电路的搭建和设计提供依据。 第六章对两种控制方法的脉冲生成原理进行了分析说明,给出了相应的电路结构,对Z源逆变器进行了相应的仿真,验证了电路的可行性。最后进行了硬件电路的搭建和软件电路的流程设计。 最后,本文对新型的Z源变流器的研究和应用进行了总结和展望,提出了自己对于本方向研究的一些思路,作为今后继续工作和学习的指南。