【摘 要】
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针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少.该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的优点.首先给出该逆变器的电路结构,分析其工作原理,并设计逆变器PWM调制策略,最后对电容自平衡及电容参数进行分析.仿真和实验结果验证了所提逆变器及其调制策略的有效性和可行性.
【机 构】
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郑州大学电气工程学院,郑州 450001;中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院,郑州 450000
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针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少.该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的优点.首先给出该逆变器的电路结构,分析其工作原理,并设计逆变器PWM调制策略,最后对电容自平衡及电容参数进行分析.仿真和实验结果验证了所提逆变器及其调制策略的有效性和可行性.
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针对孤岛型微电网并联逆变系统,分析功率分配特性及并联逆变器引发的环流问题,研究其环流产生的机理,并据此进行相应的数学建模.提出增强型鲁棒电压下垂控制方案,重点将改进的比例积分(PI)控制器应用于有功-电压(P-E)和无功-频率(Q-ω)控制中,并对系统功耗进行优化,减小母线电压损失,消除阻抗影响,通过设置虚拟复阻抗消感增阻,达到抑制环流的目的.最后利用Matlab/Simulink仿真软件与微网新能源实验平台进行仿真实验验证,综合二者结果得出:所提控制方案合理、有效,对工程实际具有理论指导意义.
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