抑制耦合电感漏感影响的高升压比Y源逆变器研究

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1、硕士学位论文抑制耦合电感漏感影响的高升压比Y源逆变器研究RESEARCHONTHEHIGHVOLTAGEGAINYSOURCEINVERTERWITHTHECAPACITYOFSUPPRESSINGEFFECTSOFLEAKAGEINDUCTANCES刘宽哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM615学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文抑制耦合电感漏感影响的高升压比Y源逆变器研究硕士研究生：刘宽导师：刘鸿鹏副教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动

2、化学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM615U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEHIGHVOLTAGEGAINYSOURCEINVERTERWITHTHECAPACITYOFSUPPRESSINGEFFECTSOFLEAKAGEINDUCTANCESCandidate：LiuKuanSupervisor：AssociateProf.LiuHongpengAca

3、demicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation：Dept.ofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要当今世界的迅猛发展、人类对能源的需求愈加增大，造成了全球能源的紧缺，同时带来了环境污染的问题。以太

4、阳能、风能和燃料电池为能源的分布式发电已逐渐被公认为是满足未来能源需求的可靠、经济的发电方式。以太阳能发电为例，光伏阵列的输出端是波动较大的直流电，因此，通常需要将具有高电压增益的逆变器连接在光伏阵列和分布式电网之间，以跟踪光伏阵列的输出维持输出电压的稳定。然而，传统的逆变器普遍面临升压比受限，输出波形畸变大、受电磁干扰影响大等问题。本文对抑制耦合电感漏感影响的高升压比Y源逆变器进行了详尽的研究，具体内容包含以下几个方面：深入分析Y源逆变器的工作原理及存在的缺陷。在Y源逆变器的基础上提出拓展型准Y源逆变器，实现

5、输入电流的连续，启动冲击电流的抑制。此外，该拓扑减小所需磁芯的尺寸并对耦合电感漏感的影响有一定的抑制作用，相比于Y源逆变器，其直通占空比损失较小，直流母线电压尖峰较小。对本文提出的拓展型准Y源逆变器进行小信号建模以实现进一步控制。在同时考虑了直通占空比d和调制比m的情况下，建立拓展型准Y源逆变器在LC滤波下的小信号模型，对设计者选取无源元件的尺寸以及了解系统存在的极限起到了指导性的作用。在拓展型准Y源逆变器的基础上，提出一种尖峰电压抑制的拓展型准Y源逆变器。该拓扑在不增加额外开关管的前提下，可以有效地消除直流母

6、线电压尖峰，同时并不会增大电路上的损耗。此外这个吸收电路还可以被应用在其它的带有耦合电感的阻抗源逆变器上以消除直流母线电压尖峰。最后，对实验平台进行设计和搭建，分别对提出的拓展型准Y源逆变器和尖峰电压抑制的拓展型准Y源逆变器进行实验验证。验证了两拓扑的可行性。关键词：阻抗源逆变器；耦合电感；漏感；小信号模型-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofhumansociety,theglobalenergycrisisandenvironmentalpol

7、lutionproblemsarebecomingmoreandmoreserious.Distributedgenerationbasedonsolarenergy,windenergyandfuelcellhasbeenrecognizedasareliablewayofgeneratingelectricitytomeetfutureenergyneeds.Asanexampleofsolarenergydistributedgeneration,theoutputofthephotovoltaicarr

8、ayisalargefluctuationofDC.Therefore,itisusuallynecessarytoconnecttheinverterwithhighvoltagegainbetweenthephotovoltaicarrayandthedistributedgrid.However,traditionalinvertersaregenerallyfacedwitht