一种高压输入低压输出的DC-AC电源系统建模与仿真研究文献综述
2020-04-15 21:22:31
与整流相对应,把直流电变成交流电成为逆变。当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源时,称为有源逆变;当交流侧直接和负载连接时,称为无源逆变。逆变电路可以从不同的角度进行分类。如可以按换流方式分类,按输出的相数分类,也可以按直流电源的性质分类。逆变电路在电力电子电路中占有十分突出的位置[1]。随着科学技术和经济的高速发展,工业生产水平和人民生活水平的大幅度提高,越来越多的非线性用电设备在电网中投运,导致了电网中谐波分量的比重越来越大。工业场合中,高次的谐波影响着所有工业设备。存在的谐波十分容易造成工业设备的误动或拒动,会直观地影响到生产的产品的品质。同时,谐波还会增加电网的热损耗和磁损耗,使电网中的保护装置和自动化装置无法发挥正常的作用,直接影响电网安全。在日用电场合,高次谐波会直接对设备数据通讯、监控网络及精确计量产生影响。比如在高次谐波场合,电信通话质量就会下降,出现噪音或刺耳的突波声。谐波在我们的日常生活和工作的影响日以加重,不容忽视。逆变器的使用可以对电能的质量进行改善。
传统逆变器存在着较高的电压变化和电流变化,有着开关应力等无法避免的缺点,而多电平逆变器这一种新型的逆变器悄然成为当前研究的热点。多电平逆变器一般是使用改善电路的拓扑结构,降低开关频率,以此来达到减小开关应力的目的,从而对输出波形进行优化。因此看来,多电平逆变器存在着较多的功率器件,也就是说它更适用于大功率的工作环境。逆变电源是一种常见的电源变换装置,通常被当做各种场合的用电设备或重要电气设备的控制电源。逆变电源已经实现在日常生活中的广泛运用,被广泛运用于车用电器、船用电器、备用电源、风力发电、太阳能发电等领域中。人们就可以利用逆变器将直流电转换成交流电,从而应用于交流电的仪器设备中,进一步保证用电设备稳定的运行。
逆变器的主要作用就是将直流电通过电路的转换转变为交流电。逆变电路最核心的为逆变开关电路,也就是逆变电路。逆变电路通过电力电子开关器件的导通和关断来实现逆变的功能。开关器件的通断需要驱动脉冲来实现,而脉冲信号可通过改变电压信号来实现调节。实现调节脉冲信号的电路我们称之为控制电路或控制回路。逆变器除了上述的逆变电路和控制电路之外,保护电路、输出电路、输入电路等电路也是同样不可缺少的。
近几年,随着西班牙、德国、美国、意大利等国对光伏逆变器产业的大力支持,逆变器进入了一个快速增长的时期。同时,欧洲是全球市场的兴起点,其本土的逆变器在全球市场独占鳌头。其次,美国、日本是具有深厚的工业基础和先进的半导体技术,他们的产品在电路结构设计、电气和自动控制设计方面具有十分强的竞争力。国外较为出名的逆变器厂商有:SMA、KACO、Fronius、IngetearTi、Siemens等公司,上面列举的几家公司约占了全球市场的70%的份额。在国内来说,逆变器行业起步较晚,从20世纪80年代才开始对光伏逆变器的开发和研究。与国外相比较,国内的厂商存在规模小,结构、工艺,设计、性能等方面的弱势,但是国内一家企业——合肥阳光电源公司在该领域已经取得了较快的发展。因此开来,国内的逆变器行业还有很长的一段路要走。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1 基本内容
通过阅读相关的文献,构建DC-AC电源系统模型。
具体的要求如下:
1) 该DC-AC变换器额定功率5kW
2) 直流母线侧电压为1500Vdc
3) 输出三相三线制
4) 线电压为400Vac