矩陣式AC-DC雙向變換器研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中，儲能裝置能夠有效解決可再生能源發(fā)電系統(tǒng)與電力負(fù)荷供需不平衡問題，雙向變換器不可或缺。矩陣式AC/DC變換器具有功率密度高、輸入功率因數(shù)可調(diào)、輸入電流諧波含量小、直流側(cè)不需要大電容、能量可雙向流動等特點，能夠滿足儲能系統(tǒng)中對雙向變換器的需求。換流策略是矩陣變換器運行的關(guān)鍵技術(shù)之一，本文以矩陣式AC/DC變換器為研究對象,分析不同電流型換流策略及換流過程對變換器輸出電壓的影響，以選擇合適的換流策略獲得較好的系統(tǒng)性能。
　　

2、本文根據(jù)矩陣變換器的基本工作原理，推導(dǎo)了矩陣式AC/DC變換器的開關(guān)函數(shù)法和電流空間矢量法兩種調(diào)制策略，歸納了電流空間矢量調(diào)制中零矢量的不同選擇所對應(yīng)的調(diào)制模式。介紹了主電路中輸入、輸出濾波器和鉗位電路參數(shù)的設(shè)計方法，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下建立仿真模型,仿真研究了矩陣式AC/DC變換器的性能。
　　電流型四步換流是一種常規(guī)的換流策略。本文在分析基本原理的基礎(chǔ)上,分析了工程實現(xiàn)時的窄脈沖現(xiàn)象,提出零矢量的不同配置

3、能夠在不同程度上減小窄脈沖的產(chǎn)生,在整個電壓調(diào)制比范圍內(nèi)采用單零矢量、兩零矢量和三零矢量相結(jié)合的方式能夠最大限度減小窄脈沖的產(chǎn)生,獲得較好的系統(tǒng)性能。分析了電流型四步換流過程使得直流輸出電壓升高的現(xiàn)象,指出在每個PWM調(diào)制周期對電壓調(diào)制比進(jìn)行相應(yīng)的補償能夠減小換流對輸出電壓的影響。
　　分析了電流型兩步換流、一步換流的基本原理及實現(xiàn)方法，采用指令與輸出電流檢測值結(jié)合判斷輸出電流方向的方法,解決了變換器啟動和輸出電流方向切換的問題。