Z源逆变器

摘要： 针对传统变分模态分解(VMD)对电动汽车Z源逆变器早期故障诊断中的分解效果受分解个数K和二次惩罚因子α的影响而导致诊断效果差的问题,提出了天牛须搜索算法(BAS)优化VMD参数的Z源逆变器早期故障诊断方法.对Z源逆变器三相桥臂中点间的线电压信号,采用天牛须搜索算法优化VMD的参数K和α,利用小波分解提取出VMD各模态分量的小波能量作为Z源逆变器的早期故障特征;然后使用支持向量机识别多种不同软故障;最后对Z源逆变器储能电容早期故障进行诊断实验.实验结果表明:相对于小波变换、经验模态分解等方法,参数优化后的VMD算法诊断精度高、故障识别能力强,从而验证了该方法的有效性.

摘要： 针对传统变分模态分解(VMD)对电动汽车Z源逆变器早期故障诊断中的分解效果受分解个数K和二次惩罚因子α的影响而导致诊断效果差的问题,提出了天牛须搜索算法(BAS)优化VMD参数的Z源逆变器早期故障诊断方法.对Z源逆变器三相桥臂中点间的线电压信号,采用天牛须搜索算法优化VMD的参数K和α,利用小波分解提取出VMD各模态分量的小波能量作为Z源逆变器的早期故障特征;然后使用支持向量机识别多种不同软故障;最后对Z源逆变器储能电容早期故障进行诊断实验.实验结果表明:相对于小波变换、经验模态分解等方法,参数优化后的VMD算法诊断精度高、故障识别能力强,从而验证了该方法的有效性.

摘要： 可再生能源电力并网转换系统存在结构复杂、成本高及效率低等突出问题,两级式的转换器无法满足系统要求,而单级式结构转换器的提出能够很好地解决这个问题。单级式存在不同的拓扑结构,如Z源逆变器、Y源逆变器等。本文提出的分离源逆变器是一种仅使用逆变电桥就可以灵活升高或降低交流输出电压,而且具有优于其他拓扑结构的优点,并且可以使用与传统电压源逆变器相同的调制方案。首先对三相分离源逆变器(SSI)进行分析,然后在并网连接模式下提出一种改进调制方案,使输出电压电流波形更稳定;并基于同步旋转坐标系下的改进闭环控制,及对直流侧和交流侧分别进行独立的控制,以实现并网SSI的解耦控制。仿真实验验证了方案的有效性。

摘要： 提出了一种新型电源嵌入式Z源逆变器。该逆变器采用双电源供电结构,在一定的占空比范围内相较于传统Z源逆变器拥有更优秀的升压能力,并且可以在单电源故障的情况下继续运行,电路稳定性好,电路器件电压应力小。首先介绍了该逆变器的工作原理,分析了电路的正常和非正常工作情况,并与其他逆变器性能做比较,在理论上论证了其优越性。最后,利用Matlab/Simulink软件搭建仿真模型并制作实物电路进行测试,验证了理论分析的正确性和可行性。

摘要： Z源逆变器能够克服升压与逆变不兼容的缺点,但其升压能力却受逆变电路中调制因子的限制,不能充分发挥其优势。而现有改进技术在提高升压的同时,相应地增加了器件的耐压等级与成本,针对这一不足,通过结合电源嵌入式的改进思路,提出了一种具有高增益、高容错性能的电源嵌入式开关电感Z源逆变器拓扑。与Z源逆变器相比,电源嵌入式开关电感Z源逆变器的升压能力不仅得到大幅提高,还具有更加严格的对称结构,并且降低了电容应力与启动时的冲击电流,从而减小了逆变器的成本和体积。除此之外,还可在光伏发电系统中运行于单电源开路、短路以及双电源电压不平衡等工况中。最后搭建了其光伏并网仿真模型,并在StarSim HIL实验平台进行了验证,实验结果验证了逆变器的正确性与可实现性,能够更有效地完成并网逆变工作。

摘要： Z源逆变器克服了传统电压型逆变器只能降压不能升压、必须加入死区时间等缺点,在实际中得到了广泛应用.针对传统PWM控制和L型、LC型滤波器的缺陷,采用单周期和LCL型有源阻尼控制方案进行三相Z源逆变器并网控制.单周期控制较传统PWM控制具有结构简单、高次谐波含量低等优点,LCL滤波器较LC、L型滤波器滤波性能优越,但谐振峰值会降低系统稳定性,因此,采用滤波电容电流反馈有源阻尼法构成陷波器来矫正LCL滤波器谐振峰值对系统稳定性的影响.最后,在Simulink环境下进行仿真测试,验证了所提方案的可行性和有效性.

摘要： Z源逆变器(ZSI)电路与传统的逆变器电路相比,有比较明显的升降压能力,依靠自身电路就可以完成升降压转变,而且各桥臂相互之间无比较明显的死区时间,因而ZSI的可靠性较有保障.传统的ZSI的升压能力并不强,其自身电压应力也比较大.而改进型ZSI不只是增高其升压水平,也减小了电路的电压应力,进而提高波形质量,最后通过MATLAB仿真验证了相关推导情况.

摘要： 针对传统逆变器在光伏发电中存在的不足,特引用一种Z-源逆变器,使得光伏发电系统的性能更加优良.首先通过对传统的逆变器和Z-源逆变器进行比较分析,并基于此分析对Z-源逆变器的调制方式及电路拓扑介绍;其次对基于Z-源逆变器的光伏并网系统控制策略和MPPT的控制方法进行分析,采用改进的分段式变步长电导增量法的MPPT控制,使其可以一直工作在最大功率点;最后用Simulink搭建了光伏并网系统的仿真模型,并对仿真结果进行分析.结果表明:Z-源逆变器使并网效率得到了提高.

摘要： 随着电动钻机平台的智能化与智慧化快速发展,电动钻机的性能优化和节能降耗也吸引了越来越多的关注。电动钻机主要电力负载为各种类型的电动机,其功率分布范围广、驱动方式多样,但目前都是较为传统的驱动电路,效率低、安全可靠性差。本文将Z源逆变器引入电动钻机井场配电系统中,针对不同功率区间的电动机设计了不同的Z源逆变器网络。进行了理论分析,并总结了控制算法下相应系统的优缺点,为工程化实践进行了积极探索。最后,论文指出了目前Z源网络及其在电动钻机平台应用方面还存在的问题,给出了相应电路的进一步发展方向和趋势。

摘要： 随着电动钻机平台的智能化与智慧化快速发展,电动钻机的性能优化和节能降耗也吸引了越来越多的关注.电动钻机主要电力负载为各种类型的电动机,其功率分布范围广、驱动方式多样,但目前都是较为传统的驱动电路,效率低、安全可靠性差.本文将Z源逆变器引入电动钻机井场配电系统中,针对不同功率区间的电动机设计了不同的Z源逆变器网络.进行了理论分析,并总结了控制算法下相应系统的优缺点,为工程化实践进行了积极探索.最后,论文指出了目前Z源网络及其在电动钻机平台应用方面还存在的问题,给出了相应电路的进一步发展方向和趋势.

摘要： 在保证逆变可靠性基础上,为提高光伏逆变的效率,设计了基于Z源逆变器的新型单相光伏逆变系统,并通过仿真实验验证了该系统的可行性和正确性.

摘要： 在保证逆变可靠性基础上,为提高光伏逆变的效率,设计了基于Z源逆变器的新型单相光伏逆变系统,并通过仿真实验验证了该系统的可行性和正确性.

摘要： 在保证逆变可靠性基础上,为提高光伏逆变的效率,设计了基于Z源逆变器的新型单相光伏逆变系统,并通过仿真实验验证了该系统的可行性和正确性.

摘要： 在保证逆变可靠性基础上,为提高光伏逆变的效率,设计了基于Z源逆变器的新型单相光伏逆变系统,并通过仿真实验验证了该系统的可行性和正确性.

摘要： 在Z源风力发电系统中电网电压发生对称跌落会导致Z源网络电容电压上升和交流侧过电流,严重威胁风电机组和变流器的安全,破坏系统的稳定运行.针对上述问题,本文提出了一种适用于Z源直驱永磁发电系统在电网电压对称跌落情况下的故障穿越策略.详细分析了Z源永磁直驱系统的工作原理,建立Z源逆变器的数学模型,在电网电压正常情况下,运用Z源电容电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制策略,实现Z源风力发电系统的单位功率因数并网运行;在电网电压发生三相对称跌落情况下,分析功率流动情况,将耗能crowbar电路并联在Z源网络输入端,实现系统的低电压穿越,从而保持恒定Z源电容电压和稳定的交流侧电流.最后在Matlab/Simulink中搭建模型,仿真结果表明运用双闭环控制方法可行有效,提出的低电压穿越方法切实有效,验证了方法的有效性.

摘要： 在Z源风力发电系统中电网电压发生对称跌落会导致Z源网络电容电压上升和交流侧过电流,严重威胁风电机组和变流器的安全,破坏系统的稳定运行.针对上述问题,本文提出了一种适用于Z源直驱永磁发电系统在电网电压对称跌落情况下的故障穿越策略.详细分析了Z源永磁直驱系统的工作原理,建立Z源逆变器的数学模型,在电网电压正常情况下,运用Z源电容电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制策略,实现Z源风力发电系统的单位功率因数并网运行;在电网电压发生三相对称跌落情况下,分析功率流动情况,将耗能crowbar电路并联在Z源网络输入端,实现系统的低电压穿越,从而保持恒定Z源电容电压和稳定的交流侧电流.最后在Matlab/Simulink中搭建模型,仿真结果表明运用双闭环控制方法可行有效,提出的低电压穿越方法切实有效,验证了方法的有效性.

摘要： 在Z源风力发电系统中电网电压发生对称跌落会导致Z源网络电容电压上升和交流侧过电流,严重威胁风电机组和变流器的安全,破坏系统的稳定运行.针对上述问题,本文提出了一种适用于Z源直驱永磁发电系统在电网电压对称跌落情况下的故障穿越策略.详细分析了Z源永磁直驱系统的工作原理,建立Z源逆变器的数学模型,在电网电压正常情况下,运用Z源电容电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制策略,实现Z源风力发电系统的单位功率因数并网运行;在电网电压发生三相对称跌落情况下,分析功率流动情况,将耗能crowbar电路并联在Z源网络输入端,实现系统的低电压穿越,从而保持恒定Z源电容电压和稳定的交流侧电流.最后在Matlab/Simulink中搭建模型,仿真结果表明运用双闭环控制方法可行有效,提出的低电压穿越方法切实有效,验证了方法的有效性.

摘要： 在Z源风力发电系统中电网电压发生对称跌落会导致Z源网络电容电压上升和交流侧过电流,严重威胁风电机组和变流器的安全,破坏系统的稳定运行.针对上述问题,本文提出了一种适用于Z源直驱永磁发电系统在电网电压对称跌落情况下的故障穿越策略.详细分析了Z源永磁直驱系统的工作原理,建立Z源逆变器的数学模型,在电网电压正常情况下,运用Z源电容电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制策略,实现Z源风力发电系统的单位功率因数并网运行;在电网电压发生三相对称跌落情况下,分析功率流动情况,将耗能crowbar电路并联在Z源网络输入端,实现系统的低电压穿越,从而保持恒定Z源电容电压和稳定的交流侧电流.最后在Matlab/Simulink中搭建模型,仿真结果表明运用双闭环控制方法可行有效,提出的低电压穿越方法切实有效,验证了方法的有效性.

摘要： 基于Z源逆变器的永磁直驱风力发电机组在不对称电网故障下运行时,将导致并网电流含负序分量,Z源网络电容电压泵升并含有二倍工频纹波等问题.由于系统机侧采用三相不可控整流,无法解决Z源网络电容中二倍频对发电机转矩脉动的影响,本文采用储能型Crowbar方案,通过对故障时系统功率流动的分析,提出一种基于Z源逆变器的永磁直驱风电系统不对称故障穿越策略,采用比例谐振控制器使流入储能装置的功率无静差跟踪发电机输出功率和Z源逆变器输出功率之差,不仅限制了故障时Z源网络电容电压的泵升,还消除了Z源网络电容上的二倍工频纹波.此外,通过在正负序同步坐标变换下电网正负序电压分别定向的方法,抑制了并网电流的负序分量.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性.

摘要： 基于Z源逆变器的永磁直驱风力发电机组在不对称电网故障下运行时,将导致并网电流含负序分量,Z源网络电容电压泵升并含有二倍工频纹波等问题.由于系统机侧采用三相不可控整流,无法解决Z源网络电容中二倍频对发电机转矩脉动的影响,本文采用储能型Crowbar方案,通过对故障时系统功率流动的分析,提出一种基于Z源逆变器的永磁直驱风电系统不对称故障穿越策略,采用比例谐振控制器使流入储能装置的功率无静差跟踪发电机输出功率和Z源逆变器输出功率之差,不仅限制了故障时Z源网络电容电压的泵升,还消除了Z源网络电容上的二倍工频纹波.此外,通过在正负序同步坐标变换下电网正负序电压分别定向的方法,抑制了并网电流的负序分量.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性.

摘要： 含有Z源逆变器RCD缓冲电路的Z源逆变器拓扑电路，涉及一种Z源逆变器的缓冲电路。它为了解决RC、RCD和RCD限幅型缓冲电路在Z源逆变器时会出现直流链电压产生斜坡，直流链电压值偏高和损耗大的问题。本发明所述Z源逆变器RCD缓冲电路及含有该缓冲电路的Z源逆变器拓扑电路将传统RCD缓冲电路中的无感电阻和开关器件串联后与快恢复二极管并联，然后整体与无感电容相串联后并联于Z源逆变器直流母线侧。该增设的开关器件，在Z源逆变器处于非直通状态时导通，在Z源逆变器处于直通状态时关断。避免了传统缓冲电路应用于Z源逆变器时产生的电压畸变、电压值偏高和直通损耗大的问题。本发明适用于中小功率的Z源逆变器。

摘要： 本发明公开了基于准Z源逆变器的单相离网光伏逆变器及其软开关控制方法，前级准Z源逆变器产生带有零电压凹槽的直流母线电压，为后级单相全桥逆变电路提供具有零电压凹槽的方波电压Vdc，与由规则采样法生成较低开关频率的SPWM信号进行同步，去控制单相全桥逆变电路功率开关的开通与关断，也就是使得作用在单相全桥逆变电路功率开关上的每个开关周期的SPWM信号的上升沿和下降沿都落在具有零电压凹槽的方波电压Vdc的零电压凹槽区间，实现后级单相全桥逆变电路的零电压开通与关断，从而减小了开关损耗，提高了系统效率。

摘要： 动态脉宽调制(PWM)选择装置自动地在非连续PWM(DPWM)控制方法之间切换。该PWM选择装置包括PWM控制模块。PWM控制模块根据期望的输出信号确定切换控制信号的期望脉宽。PWM控制模块根据该期望脉宽和第一PWM控制方法控制切换控制信号的实际脉宽。选择模块判断该期望脉宽是否超过脉宽阈值。当该期望脉宽超过该脉宽阈值时选择模块选择第二PWM控制方法。

摘要： 一种逆变器相脚，具有向上部晶体管和下部晶体管提供栅极驱动信号的上部栅极驱动电路和下部栅极驱动电路。每个栅极驱动电路包括用于选择性地停用上部晶体管和下部晶体管的有源钳位。晶体管包括半导体器件，半导体器件各自具有相应的栅极、源极、和发射极端子。每个发射极端子连接到相应的输出电极，输出电极构造成增强相应的栅极端子和发射极端子之间的共源极电感。每个发射极端子还连接到大体绕过相应的输出电极的相应的开尔文发射极电极。每个相应的有源钳位连接在相应的栅极端子和开尔文发射极电极之间，使得有源钳位功能在存在增强的共源极电感的情况下保持有效。

摘要： Z源逆变器RCD缓冲电路及含有该缓冲电路的Z源逆变器拓扑电路，涉及一种Z源逆变器的缓冲电路。它为了解决RC、RCD和RCD限幅型缓冲电路在Z源逆变器时会出现直流链电压产生斜坡，直流链电压值偏高和损耗大的问题。本发明所述Z源逆变器RCD缓冲电路及含有该缓冲电路的Z源逆变器拓扑电路将传统RCD缓冲电路中的无感电阻和开关器件串联后与快恢复二极管并联，然后整体与无感电容相串联后并联于Z源逆变器直流母线侧。该增设的开关器件，在Z源逆变器处于非直通状态时导通，在Z源逆变器处于直通状态时关断。避免了传统缓冲电路应用于Z源逆变器时产生的电压畸变、电压值偏高和直通损耗大的问题。本发明适用于中小功率的Z源逆变器。

摘要： 本发明公开了基于准Z源逆变器的单相离网光伏逆变器及其软开关控制方法，前级准Z源逆变器产生带有零电压凹槽的直流母线电压，为后级单相全桥逆变电路提供具有零电压凹槽的方波电压Vdc，与由规则采样法生成较低开关频率的SPWM信号进行同步，去控制单相全桥逆变电路功率开关的开通与关断，也就是使得作用在单相全桥逆变电路功率开关上的每个开关周期的SPWM信号的上升沿和下降沿都落在具有零电压凹槽的方波电压Vdc的零电压凹槽区间，实现后级单相全桥逆变电路的零电压开通与关断，从而减小了开关损耗，提高了系统效率。

摘要： 本发明涉及具有阻抗源逆变器子系统的双端逆变器系统。提供了一种适合于与车辆的AC电力牵引发动机一起使用的双端逆变器系统。该双端逆变器系统与具有不同额定电压的第一DC能量源和第二DC能量源合作。该双端逆变器系统包括被配置为使用第一能量源驱动AC电力牵引发动机的阻抗源逆变器子系统，和被配置为使用第二能量源驱动AC电力牵引发动机的逆变器子系统。该双端逆变器系统还利用耦合到阻抗源逆变器子系统和逆变器子系统的控制器。该控制器被配置为根据双端逆变器系统的升压操作模式、传统逆变器操作模式和再充电操作模式控制阻抗源逆变器子系统和逆变器子系统。

摘要： 动态脉宽调制(PWM)选择装置自动地在非连续PWM(DPWM)控制方法之间切换。该PWM选择装置包括PWM控制模块。PWM控制模块根据期望的输出信号确定切换控制信号的期望脉宽。PWM控制模块根据该期望脉宽和第一PWM控制方法控制切换控制信号的实际脉宽。选择模块判断该期望脉宽是否超过脉宽阈值。当该期望脉宽超过该脉宽阈值时选择模块选择第二PWM控制方法。

摘要： 本发明涉及一种基于光伏储能型准Z源并网逆变器的无源控制系统，该系统包括光伏发电单元、后接三相阻感负载的储能型准Z源逆变器以及无源控制器，所述的储能型准Z源逆变器由储能型准Z源网络和三相并网逆变器构成，所述的光伏发电单元为储能型准Z源逆变器提供电能，所述的无源控制器分别以三相阻感负载的电压和电流的d、q轴分量数据、电池功率控制输出的d、q轴期望电流以及光伏功率控制输出的直通占空比作为输入，得到开关函数脉冲驱动逆变器开关管导通与关断。与现有技术相比，本发明具有结构简单、可调参数少、控制性能优良、充放电的灵活切换、动态性能好等优点。

摘要： 本发明提供了一种双有源桥型微逆变器的有源阻尼致稳控制方法，该方法分别采用电感串联虚拟电阻有源阻尼控制器和电容并联虚拟电阻有源阻尼控制器两种方式，实现了两种适用于不同条件下的有源阻尼致稳控制。通过采样滤波电容电压，在网侧输出滤波电感上串联虚拟电阻或在滤波电容两端并联虚拟电阻，并基于双有源桥型微逆变器移相控制的特点设置反馈项，从而大幅提高微逆变器的并网稳定性，改善输出电流的总谐波畸变率(THD)。本发明通过采用控制环中的有源阻尼，消除了无源阻尼带来的损耗和散热问题；同时有源阻尼的反馈系数可以灵活调节，使得本发明中的有源阻尼致稳控制方法可以适用于不同的电路参数和电路工况，具有较好的普适性。