雙Buck逆變器拓撲結構與控制策略的改進研究.pdf

1、逆變器作為一種將直流電轉變?yōu)榻涣麟姷碾娏﹄娮幼儞Q裝置,在新能源并網發(fā)電系統(tǒng)、交流電動機變頻調速系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、柔性直流輸電系統(tǒng)等諸多領域起著“承上啟下”的關鍵作用。與傳統(tǒng)的逆變器相比,雙Buck逆變器具有電路結構簡單、無橋臂直通、可靠性高、系統(tǒng)損耗小等優(yōu)勢,但也存在直流輸入電壓利用率低、帶負載能力差等缺陷。因此,研究雙Buck逆變器的拓撲結構和控制策略使其具有更優(yōu)的電氣性能和使用性能,具有非常重要的意義。
　　論文首先綜述了

2、逆變器的拓撲結構和控制策略研究現狀,并分析其各自的優(yōu)缺點;選擇雙Buck逆變器作為研究對象,論述了其工作原理,且對其控制策略現狀進行了分析,指出雙環(huán)控制下的雙Buck逆變器存在穩(wěn)態(tài)精度低和帶負載能力差的缺陷,并搭建了仿真平臺進行了驗證。
　　然后,針對上述問題,結合滑模控制理論,提出了一種雙環(huán)滑?？刂撇呗?并對其系統(tǒng)進行了建模,設計了滑模控制器,推導了其開關頻率;并且進行了仿真分析,結果表明采用雙環(huán)滑?？刂戚^雙環(huán)控制的雙Buck逆

3、變器穩(wěn)態(tài)精度更高、諧波畸變率更小、帶負載能力更強,具有很好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。
　　通過對雙Buck逆變器拓撲結構的分析,針對其存在的直流輸入電壓利用率低和磁件體積重量大的缺陷,對原拓撲進行了改進;在控制策略上選擇了一種以電容電壓偏差x1及其微分x2、電感電流偏差x3及其微分x4為狀態(tài)變量的雙二階滑?？刂?并設計了對應的滑模控制器;仿真結果表明:改進拓撲不僅提高了直流電壓的利用率、減少了磁件體積重量,而且相較于傳統(tǒng)的滯環(huán)電流控制,采