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面向光伏并网逆变器的混合PWM调制方法

作　者: 张扬帆
导　师: 徐德鸿
学　校: 浙江大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 光伏并网逆变器特定谐波消除空间矢量调制混合调制
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 22次
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内容摘要

PWM调制方式是并网逆变器中的关键技术之一。相比于正弦波PWM调制(SPWM)和空间矢量调制(SVPWM)方法,特定谐波消除法(SHEPWM)具有等效开关频率低、输出电压质量好及损耗小等一系列优点。本文探讨了T型三电平光伏并网逆变器采用特定谐波消除法(SHEPWM)的适应性问题。首先介绍了特定消除法的原理及实现,比较了特定谐波消除法(SHEPWM)与空间矢量调制(SVPWM)两种PWM调制方式对逆变器电能质量、变换效率等影响。本文还分析了影响特定谐波消除法性能的几个因素,包括死区、母线电压纹波和电网谐波的影响。由于这些因素的存在,使得SHEPWM的输出电能质量下降,一定程度的降低了光伏并网逆变器的并网电能质量和整机效率。为克服这些因素,探讨了改进措施。针对SHEPWM动态性能差,不利于直接应用到低电压穿越等需要快速响应的场合的问题,本文提出了一种基于SHEPWM和SVPWM的混合调制方式,从而使得光伏并网逆变器具有很好的稳态和动态性能。此外,分析了影响两种调制方式的平滑快速切换的因素。在一台10kWT型三电平光伏并网逆变器实验平台上进行了相关的实验。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
目录  9-11
第1章绪论  11-20
  1.1 引言  11-12
  1.2 光伏并网逆变器的发展现状  12-18
    1.2.1 拓扑结构  12-13
    1.2.2 调制方式  13-18
  1.3 本文的研究内容  18-20
第2章特定谐波消除法分析  20-48
  2.1 特定谐波消除法原理及实现  20-25
    2.1.1 开关角求解  20-22
    2.1.2 控制环路  22-25
  2.2 谐波分析  25-30
    2.2.1 开关角个数不同时谐波分析  25-29
    2.2.2 不同调制方式时谐波分析  29-30
  2.3 损耗分析  30-42
    2.3.1 器件损耗分析  31-36
    2.3.2 滤波器损耗分析  36-38
    2.3.3 10kW功率等级损耗及效率比较  38
    2.3.4 250kW功率等级损耗及效率比较  38-42
  2.4 实验结果  42-47
    2.4.1 特定谐波消除法的实现实验验证  42-44
    2.4.2 两种调制方式谐波对比实验结果  44-46
    2.4.3 两种调制方式效率对比实验结果  46-47
  2.5 小结  47-48
第3章影响特定谐波消除法性能的因素  48-61
  3.1 死区效应的影响  48-53
    3.1.1 死区效应对输出电能质量的影响  48-51
    3.1.2 死区补偿策略  51-52
    3.1.3 实验验证  52-53
  3.2 母线电压纹波的影响  53-56
    3.2.1 母线电压纹波对逆变电压谐波的影响  53-55
    3.2.2 实验验证  55-56
  3.3 电网电压谐波的影响  56-59
    3.3.1 电网电压谐波分量对并网电流的影响  57-58
    3.3.2 实验验证  58-59
  3.4 小结  59-61
第4章两种调制方式的混合调制分析  61-75
  4.1 混合PWM调制策略  61-64
    4.1.1 SHEPWM调制方式的局限性  61-63
    4.1.2 混合PWM调制方法  63-64
  4.2 两种调制方式的切换策略  64-69
    4.2.1 SVPWM切换到SHEPWM  65-66
    4.2.2 SHEPWM切换到SVPWM  66-69
  4.3 实验结果  69-74
    4.3.1 SVPWM切换到SHEPWM  69-72
    4.3.2 SHEPWM切换到SVPWM  72-74
  4.4 小结  74-75
第5章总结与展望  75-76
参考文献  76-79
附录A 装置图片  79-80
攻读硕士期间发表的论文  80-81
致谢  81

面向光伏并网逆变器的混合PWM调制方法

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