三相準(zhǔn)Z源并網(wǎng)逆變器的PWAM控制研究

郭允豐，莊圣賢，賀永平

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三相準(zhǔn)Z源并網(wǎng)逆變器的PWAM控制研究

郭允豐，莊圣賢，賀永平

（西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，成都610031）

摘要：分析了脈沖寬度幅值調(diào)制PWAM（pulse width amplitude modulation）的工作原理，結(jié)合最大化直通零矢量控制，提出一種適用于PWAM調(diào)制下的輸入電壓前饋、輸出電壓反饋的直流鏈峰值電壓控制策略，引入的PWAM調(diào)制減少了開關(guān)頻率，降低了開關(guān)損耗，設(shè)計的基于dq坐標(biāo)系的電流解耦控制保證了逆變器以單位功率向電網(wǎng)輸送能量，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，在輸入電壓、輸出電壓和并網(wǎng)電流突變的情況下，系統(tǒng)動態(tài)性能良好。仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制方法的正確性。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)Z源逆變器；最大化直通零矢量控制；PWAM；解耦控制

引言

隨著能源危機(jī)的日益加深，以風(fēng)能、太陽能、燃料電池等為代表的新能源發(fā)電技術(shù)受到越來越多的關(guān)注［1-2］。并網(wǎng)逆變器作為新能源發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，更是成為關(guān)注的焦點(diǎn)。相對于兩級和多級逆變器，單級并網(wǎng)逆變器以其電路結(jié)構(gòu)和控制方法簡單、效率較高、成本較低等優(yōu)點(diǎn)成為新能源并網(wǎng)領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)［3-4］。其中，準(zhǔn)Z源逆變器以其獨(dú)特的阻抗網(wǎng)絡(luò)，具有輸入電流連續(xù)、單級升/降壓功能、允許橋臂直通等特點(diǎn)，受到廣泛應(yīng)用［5-6］。但是，由于直通矢量的加入，使得開關(guān)頻率增加，相應(yīng)的開關(guān)損耗也增加了。文獻(xiàn)［7-8］提出一種新的逆變器調(diào)制方法脈沖寬度幅值調(diào)制PWAM （pulse width amplitude modulation），可以減少開關(guān)次數(shù)，降低開關(guān)損耗，及減小直流側(cè)的電容取值；文獻(xiàn)［9-10］將PWAM調(diào)制應(yīng)用到電動車的電機(jī)驅(qū)動中，開關(guān)損耗至少減少50%；……