三相电流型Sepic逆变器研究

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逆变器作为光伏发电系统中能量转换与控制的核心,其性能影响着整个光伏系统安全稳定并高效地运行。电流型逆变器由于本身具有升压能力,使其更适合用于应对光伏发电系统输入电压变化大的问题。但传统的电流型逆变器在直流侧需要使用较大的电感来得到稳定的输出,造成了逆变器整体的体积增大,功率密度降低,也影响了逆变器的使用寿命。本文以三相电流型Sepic逆变器为研究对象,对它的调制方式进行改进,来解决逆变器直流侧电感取值较大的问题。三相电流型Sepic逆变器是由Sepic电路与桥式逆变电路集成而来,因此该逆变器可以实现升降压。同时根据逆变器中间电感在工作时电感电流单向或双向流动的不同,该逆变器具有两种工作模式。本文首先对逆变器的工作原理,两种不同的工作模式与其工作模态进行了分析,并分别对逆变器两种模式的升降压传输比进行了数学推导。之后本文采用了一种在传统SPWM基础上进行改进的载波幅值可调SPWM调制策略,在这基础上分别对逆变器的两种工作模式进行开环仿真和对应的分析。其次,文中还建立了三相电流型Sepic逆变器的数学模型,设计了双电流环控制的闭环参数与结构,并对两种模式下的闭环仿真进行分析与验证。最后在逆变器的理论分析与仿真基础上,搭建了三相电流型Sepic逆变器的实验平台并进行了相关的开环与闭环实验,根据实验结果验证了理论分析的正确性与可行性。
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