新型单相电流源型光伏并网逆变器的调制与控制策略研究

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作者 徐奇伟 付逸伦 +2 位作者 苗轶如 赵一舟 罗凌雁 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期412-420,共9页

与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关... 与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关电流源型并网逆变器为研究对象,首先针对直流母线电流的给定与控制方法展开研究,然后针对电流源型逆变器开关信号不能通过传统调制方式直接产生的问题,推导出开关信号的逻辑表达式;接下来针对网侧LC滤波器存在的尖峰谐振问题,引入电容电压有源阻尼环节,在考虑数字延时的情况下,建立网侧部分的数学模型,结合幅频特性曲线研究电容电压反馈系数与网侧电流比例-谐振控制器参数优化设计方法;最后构建仿真模型与实验平台,进行仿真与实验验证。结果表明,逆变器能输出高品质电能,同时具有良好的动态性能,证明该文的理论分析与所提方法是正确可行的。 展开更多

关键词 光伏发电 脉冲调制 谐振 电流源型逆变器 直流母线电流 有源阻尼

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电流源逆变器复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略研究

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作者 于佳强 吴绍朋 +2 位作者 杜博超 刘旭扬 张庆源 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期28-37,共10页

电流源逆变器输出侧需添加电容器对输出斩波电流进行滤波,导致电流源逆变器电机驱动系统控制模型具有系统阶次高、存在谐振点、旋转坐标系下模型耦合严重等问题。针对上述问题,以降阶控制为主要目的,提出了复矢量解耦与前馈解耦联合降... 电流源逆变器输出侧需添加电容器对输出斩波电流进行滤波,导致电流源逆变器电机驱动系统控制模型具有系统阶次高、存在谐振点、旋转坐标系下模型耦合严重等问题。针对上述问题,以降阶控制为主要目的,提出了复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略。针对电流源逆变器的复矢量模型,引入电机电流前馈消除模型中电机电流耦合项,在此基础上,使用复矢量解耦策略,针对二阶串联模型设计带有耦合误差项的比例积分控制器,消除常规控制器中高阶模型导致的闭环系统谐振,简化闭环模型,实现系统的解耦与降阶。同时,该控制器具有结构与参数整定简单的优点,通过稳定性分析验证了所提闭环电流控制器的可行性。以一台3 kW永磁同步电机为对象进行仿真,并与传统控制策略、双闭环控制策略进行对比验证。结果表明,所提控制策略在降低模型阶次、简化控制器设计的同时,相较于传统控制策略解耦合能力更强,在阶跃响应与转速耦合作用下表现出更强稳定性,电流在阶跃信号作用下均没有发生振荡。 展开更多

关键词 电流源逆变器 复矢量解耦 前馈解耦 降阶控制

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三电平牵引逆变器电流谐波最小调制策略

3

作者 蒋威 李赵烊 +2 位作者 殷振环 邱腾飞 王琛琛 《机车电传动》 2024年第2期33-42,共10页

使用三电平变流器拓扑结构,可有效降低单个开关器件所承受的电压等级,为碳化硅(SiC)器件在高压大功率牵引变流器领域的应用提供解决方案。文章根据牵引逆变器的应用需求,针对三电平二极管中点箝位(Neutral-Point-Clamped,NPC)型逆变器... 使用三电平变流器拓扑结构,可有效降低单个开关器件所承受的电压等级,为碳化硅(SiC)器件在高压大功率牵引变流器领域的应用提供解决方案。文章根据牵引逆变器的应用需求,针对三电平二极管中点箝位(Neutral-Point-Clamped,NPC)型逆变器拓扑的电流谐波最小脉宽调制(Current harmonic minimum pulse width modulation,CHMPWM)策略开展了研究,通过求解不同开关角个数下开关角度随调制比的变化曲线,实现了三电平逆变器脉冲数较低情况下的电流谐波的总体优化,理论分析了CHMPWM不同开关角个数下的各次电流谐波和加权总谐波畸变(weighted total harmonic distortion,WTHD)特征,介绍了CHMPWM的脉冲产生方式及基于定子磁链偏差矢量的调制模式切换方法。最后,利用小功率试验平台对三电平逆变器CHMPWM及调制模式切换策略进行了试验研究,结果表明,三电平逆变器CHMPWM策略具有较好的动态和稳态性能,能满足牵引逆变器的技术应用需求。 展开更多

关键词 三电平逆变器 脉宽调制 电流谐波最小 同步调制 调制切换

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脉宽调制逆变器—异步电动机系统电压、电流的计算机模拟

4

作者 桂武鸣 王亨祥 《机车电传动》 北大核心 1991年第2期1-4,共4页

交—直—交电压型脉宽调制逆变器是牵引领域中很有发展前途的一种逆变器。本文对该种逆变器—异步电动机系统建立了一个通用的数学模型,它具有运算速度快、精度高及对计算机内存容量要求低的特点。从原则上来说可在系统的整个调频范围内... 交—直—交电压型脉宽调制逆变器是牵引领域中很有发展前途的一种逆变器。本文对该种逆变器—异步电动机系统建立了一个通用的数学模型,它具有运算速度快、精度高及对计算机内存容量要求低的特点。从原则上来说可在系统的整个调频范围内,在微型计算机上对任何稳态工况时的逆变器输出电压、电机定、转子电流的基波及谐波分量进行分析,从而为该种系统的研制和改进提供了一个有力的工具。 展开更多

关键词 交流电传动 逆变器 脉宽调制 电流

全文增补中

反激型电流源光伏并网逆变器的损耗分析与优化设计 被引量：14

5

作者 丰瀚麟 肖华锋 谢少军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期814-820,共7页

研究了反激型电流源光伏并网逆变器损耗的计算方法,推导出用于损耗分析计算的公式。分析表明:反激型电流源并网逆变器的损耗与其变压器匝比关系密切,匝比直接影响开关器件的选择与变压器的设计,最终影响变换器效率。在对其损耗分析模型... 研究了反激型电流源光伏并网逆变器损耗的计算方法,推导出用于损耗分析计算的公式。分析表明:反激型电流源并网逆变器的损耗与其变压器匝比关系密切,匝比直接影响开关器件的选择与变压器的设计,最终影响变换器效率。在对其损耗分析模型进行验证的基础上,应用该模型进行了一个160W光伏并网逆变模块的优化设计,实验证明该方法能够为反激型并网逆变器的设计提供一套有效的设计方法,达到优化系统参数的目的。 展开更多

关键词 反激型电流源逆变器 光伏并网 损耗分析 优化设计

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六相逆变器空间矢量脉宽调制策略的分析与优化 被引量：4

6

作者 付胜杰 彭侠夫 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期512-516,共5页

为提高六相电压源逆变器的稳定性,最大限度地降低系统功率损耗,通过分析六相电压源逆变器相邻四矢量控制策略,并结合其本身所具有的开关特性,合理利用不同类型的零电压矢量,并调整其在一个开关周期中的作用时间,以达到改善功率器件开关... 为提高六相电压源逆变器的稳定性,最大限度地降低系统功率损耗,通过分析六相电压源逆变器相邻四矢量控制策略,并结合其本身所具有的开关特性,合理利用不同类型的零电压矢量,并调整其在一个开关周期中的作用时间,以达到改善功率器件开关模式的目的,从而优化了六相电压源逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略.仿真结果表明,传统的电压矢量调制方式相比,该方法在不同调制深度下具有理想的谐波特性,同时可以有效地降低逆变器开关损耗. 展开更多

关键词 六相电压源逆变器 空间矢量脉宽调制 零矢量 谐波畸变率 开关损耗

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新型电流源型三相逆变器的软开关拓扑设计 被引量：2

7

作者 吕志香 吕德刚 《现代电子技术》 北大核心 2016年第1期157-162,共6页

针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控... 针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控制方法。提出了一种新型的应用于电流源型三相逆变器中的软开关拓扑,明确了其控制逻辑,分析其各个模态的电压电流特征和工作波形图。最后使用Matlab仿真软件在电流空间矢量控制下进行总体仿真,验证了拓扑及其控制方法的可行性和有效性,实现了开关的软化,降低了开关应力,并提高了效率。 展开更多

关键词 电流源型三相逆变器 电流空间矢量 双向拓扑 软开关

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一种多模态组合型Y源逆变器

8

作者 马建伟 刘鸿鹏 +2 位作者 魏来 张伟 王卫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期227-238,共12页

针对耦合电感型阻抗源逆变器升压能力不足和直通电流较大的问题,将多模态组合思想引入到Y源阻抗网络,提出一种多模态组合型Y源逆变器。对所提逆变器的所有模态组合方式、相应的调制策略和电压电流关系进行详细分析,推导出升压比和关键... 针对耦合电感型阻抗源逆变器升压能力不足和直通电流较大的问题,将多模态组合思想引入到Y源阻抗网络,提出一种多模态组合型Y源逆变器。对所提逆变器的所有模态组合方式、相应的调制策略和电压电流关系进行详细分析,推导出升压比和关键器件应力。与改进型Y源逆变器和高升压Y源逆变器进行对比,多模态组合方式使所提逆变器的升压比引入新的影响因子,能在相同绕组系数K和直通占空比d下令升压能力更高。同时具有更低的二极管电压应力,且抑制了直通电流的大小。最后通过搭建200 W的实验平台,验证所提逆变器的可行性和优越性。 展开更多

关键词 耦合电感 Y源逆变器 调制策略 多模态组合 电压应力 直通电流

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基于三矢量的储能型准Z源光伏逆变器模型预测电流控制 被引量：1

9

作者 汤旻安 杨尚梅 许希元 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第4期1159-1166,共8页

本工作针对传统模型预测电流控制存在电流脉动较大而导致电流控制精度较低的问题,提出一种应用于储能型准Z源逆变器(energy-storage quasi-Z source inverter,ES-qZSI)的三矢量模型预测电流控制。首先以d、q轴电流为控制变量,根据最近... 本工作针对传统模型预测电流控制存在电流脉动较大而导致电流控制精度较低的问题,提出一种应用于储能型准Z源逆变器(energy-storage quasi-Z source inverter,ES-qZSI)的三矢量模型预测电流控制。首先以d、q轴电流为控制变量,根据最近三矢量原则构造6个虚拟电压矢量,以便逆变器输出电压矢量范围可以覆盖任意方向和幅值,提高了系统的电流控制精度。然后利用d、q轴最小电流误差原则计算各离散电压矢量的作用时间,最后经6次电流预测,得到作用于逆变器的最优电压矢量。仿真结果显示,与传统模型预测控制方法相比,该方法的电流畸变率降低了2.92%,电流脉动更小,逆变器的输出性能更优越。 展开更多

关键词 储能型准Z源逆变器 三矢量模型预测控制 虚拟电压矢量 电流畸变率 电流脉动

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超高速电机电流源逆变器解耦控制优化策略研究

10

作者 王晓琳 严廷雄 +1 位作者 鲍旭聪 李紫佳 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1089-1099,共11页

针对电流源逆变器(Current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统控制对象阶数高、耦合强的特点,提出一种基于定子电流反馈有源阻尼的三闭环改进型解耦控制策略。首先,通过在Z域构建考虑控制延时的CSI超高速电机二阶系统等效模型,设... 针对电流源逆变器(Current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统控制对象阶数高、耦合强的特点,提出一种基于定子电流反馈有源阻尼的三闭环改进型解耦控制策略。首先,通过在Z域构建考虑控制延时的CSI超高速电机二阶系统等效模型,设计了复矢量解耦电流外环、前馈解耦电压内环构成的分级解耦驱动系统。其次,基于重构模型分析三闭环控制系统在全速域的稳定性,讨论了该解耦策略在高速工况下失稳与二阶系统谐振问题的相关性。本文将定子电流反馈有源阻尼引入电流环调节器,在解决高阶系统谐振问题的同时实现超高速电机在全速域的高性能稳定运行。最后搭建了550000(r⋅min^(-1))/110 W超高速永磁同步电机的CSI驱动平台,并进行相关仿真及实验验证,证明了所提改进策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 电流源逆变器 控制延时 复矢量解耦控制技术 离散域建模 有源阻尼策略

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几种电流源逆变器主电路

11

作者 陶生桂 《机车电传动》 北大核心 1991年第4期14-21,共8页

本文较为详细地叙述了常用的串联二极管式电流源逆变器的主电路特点、换相过程及存在的问题,并介绍了几种值得考虑的改进型电流源逆变器主电路及其特点。

关键词 电流源 逆变器 换相电路

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矿用电动车混合储能系统Z源逆变器电流控制 被引量：3

12

作者 吴震 陈靖 党娇 《工矿自动化》 北大核心 2019年第9期92-98,共7页

针对应用于矿用电动车混合储能系统的传统Z源逆变器或单开关电感Z源逆变器存在电压增益、功率密度和转换效率均不高的问题,提出了一种新型Z源逆变器。该逆变器采用基于阵列式磁集成技术的模块化开关耦合电感单元替代传统Z源逆变器的电感... 针对应用于矿用电动车混合储能系统的传统Z源逆变器或单开关电感Z源逆变器存在电压增益、功率密度和转换效率均不高的问题,提出了一种新型Z源逆变器。该逆变器采用基于阵列式磁集成技术的模块化开关耦合电感单元替代传统Z源逆变器的电感,提高功率密度和电压增益,并通过引入辅助软开关支路实现功率器件零电压开关,提高转换效率。对基于新型Z源逆变器的混合储能系统进行了建模,通过分析极点,发现引起系统振荡的1对共轭极点及系统振荡处频率,结合模型进行了电流控制器参数设计,推导出电流控制器比例和积分参数的设计准则。仿真与实验结果验证了该电流控制器设计准则的正确性。 展开更多

关键词 矿用电动车 混合储能系统 Z源逆变器 电流控制 开关耦合电感 阵列式磁集成 软开关

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一种可抑制共模电流的三相Sepic电流源逆变器 被引量：4

13

作者 张迪 王鹏磊 +1 位作者 王立乔 朱文通 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期266-274,共9页

该文将Sepic电路和传统电流源逆变器结合,提出一种新型可升降压的三相电流源逆变器,并通过构建直流旁路,实现对共模电流的抑制。所提出的新型逆变器拓扑具有能实现升降压、调制方式简单且易于实现等优点,可适用于直流电压范围变化较大... 该文将Sepic电路和传统电流源逆变器结合,提出一种新型可升降压的三相电流源逆变器,并通过构建直流旁路,实现对共模电流的抑制。所提出的新型逆变器拓扑具有能实现升降压、调制方式简单且易于实现等优点,可适用于直流电压范围变化较大的光伏发电等场合。该文首先介绍了三相Sepic电流源逆变器电路拓扑的构造方法和工作原理;其次,推导了逆变器在任意开关时刻的共模电压表达式,并对其共模电流抑制效果进行分析;然后,建立逆变器的等效电路图和数学模型,详细分析逆变器的升降压能力;最后,通过仿真和实验证明所提出的三相Sepic电流源逆变器及其控制方案的有效性和可行性。 展开更多

关键词 光伏发电 逆变器 漏电流 三相电流源逆变器 SEPIC变换器

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电流源型逆变器在交直机车制动模式中的应用研究 被引量：2

14

作者 郭建 陈涛 +1 位作者 张志学 李鹏 《机车电传动》 北大核心 2016年第3期33-36,共4页

因交直电力机车普遍采用加馈电阻制动模式,而且还要从牵引电网取能以保证散热风机的正常工作,造成资源浪费和环境污染,所以提出了一种应用于交直电力机车制动模式的能量回馈解决方案,详细论证了交直电力机车采用能量回馈制动、将制动过... 因交直电力机车普遍采用加馈电阻制动模式,而且还要从牵引电网取能以保证散热风机的正常工作,造成资源浪费和环境污染,所以提出了一种应用于交直电力机车制动模式的能量回馈解决方案,详细论证了交直电力机车采用能量回馈制动、将制动过程中产生的能量回馈于电网的原理和实现方法,并通过仿真和试验论证了其可行性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 交直电力机车 制动 能量回馈

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电流型Z源逆变器在风电并网中的应用

15

作者 谭延超 房绪鹏 朱明杰 《通信电源技术》 2011年第5期22-23,27,共3页

逆变器是风力发电并网系统的主要部分,而Z源变换器因其具有的诸多优点已成为当今研究的热点。其中逆变器的控制策略是决定系统性能优劣和能否可靠运行的关键。文章在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,采用三值逻辑SPWM控... 逆变器是风力发电并网系统的主要部分,而Z源变换器因其具有的诸多优点已成为当今研究的热点。其中逆变器的控制策略是决定系统性能优劣和能否可靠运行的关键。文章在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,采用三值逻辑SPWM控制方法进行调制,从而设计出合适的逻辑开关方程来控制电流型Z源逆变器。仿真实验结果表明,该控制策略能获得较好的控制性能,并能实现单位功率因数校正。 展开更多

关键词 风力并网 电流型Z源逆变器 脉宽调制

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基于电流型Z源逆变器的SVPWM控制方法研究 被引量：1

16

作者 朱明杰 《煤炭与化工》 CAS 2015年第6期120-124,共5页

以电流型Z源逆变器为研究对象,依据电路拓扑结构分析其工作原理并总结其特性。通过对SVPWM控制方法的脉冲生成原理的分析,对电流型Z源逆变器进行了相应的仿真,体现了电流型Z源逆变器的优越性,验证了电路的可行性。

关键词 电流型Z源逆变器 SVPWM 仿真

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基于Z源网络的电流型逆变器研究

17

作者 周道龙 何宇 项亚南 《电子质量》 2019年第1期71-74,81,共5页

逆变器自20世纪五十年代诞生以来,取得了长足发展,在国民生活中得到了越来越广泛的应用,目前逆变器正朝高频化、智能化、高功率密度等方向发展。但是,随着时间的发展,逆变器的拓扑结构已基本定型,没有取得重大突破,这也限制了其发展速... 逆变器自20世纪五十年代诞生以来,取得了长足发展,在国民生活中得到了越来越广泛的应用,目前逆变器正朝高频化、智能化、高功率密度等方向发展。但是,随着时间的发展,逆变器的拓扑结构已基本定型,没有取得重大突破,这也限制了其发展速度和应用领域。跨入新世纪以来,一种新型拓扑结构-Z源网络的提出打破了逆变器发展的瓶颈。该文将Z源网络与传统电流型逆变器相结合,构建出了一种新型电流源逆变器,并使用新的算法,通过二-三值逻辑转换将零矢量插入开关状态中,实现了对电流的泵升作用,最后进行了仿真验证。这种逆变器不仅克服了传统电流逆变器的缺点,还为电流逆变器引入了独特电流泵升功能,具有较好的发展前景。 展开更多

关键词 逆变器 Z源网络 二-三值逻辑 电流泵升

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变频器及脉宽调制型（PWM）逆变原理

18

作者 白文成 《陕西建材》 2000年第5期28-29,共2页

关键词 变频器 脉宽调制型塑变器 电流型逆变器

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增强型开关电感准Z源逆变器 被引量：7

19

作者 李正明 张国松 方聪聪 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1803-1811,共9页

开关电感准Z源逆变器及其改进型号在升压比方面不能满足新能源领域的严苛需求,限制了Z源逆变器在光伏逆变及其微电网中的运用。通过对传统开关电感准Z源逆变器拓扑结构的改变,提出了一种具有高电压增益的增强型开关电感准Z源逆变器,在... 开关电感准Z源逆变器及其改进型号在升压比方面不能满足新能源领域的严苛需求,限制了Z源逆变器在光伏逆变及其微电网中的运用。通过对传统开关电感准Z源逆变器拓扑结构的改变,提出了一种具有高电压增益的增强型开关电感准Z源逆变器,在原来的一组开关电感的基础上仅再增加一组开关电感,既避免了硬件结构过于复杂,也避免了直通占空比的取值范围过小,同时使得升压比提高5～40倍;确保了输入电流连续;并且X型LC网络的电容电压应力和电感电流脉动得到了有效降低。本文首先对增强型拓扑结构进行了详细的理论分析,然后进行了仿真实验,最后利用实物装置验证了增强型拓扑的可行性和优越性。 展开更多

关键词 开关电感准Z源逆变器 电容电压应力 电感电流脉动 升压因子 调制因子

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单相Z源逆变器控制策略 被引量：3

20

作者 张瑾 齐铂金 张少如 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期357-362,共6页

提出了一种单相Z源逆变器控制策略,该策略由Z源网络电压控制环、交流侧电压瞬时控制环和直流侧电压纹波前馈控制环3部分组成.由于Z源阻抗网络存在非最小相位效应,因此在Z源网络电压闭环控制基础上引入了交流侧瞬时控制,使逆变器获得了... 提出了一种单相Z源逆变器控制策略,该策略由Z源网络电压控制环、交流侧电压瞬时控制环和直流侧电压纹波前馈控制环3部分组成.由于Z源阻抗网络存在非最小相位效应,因此在Z源网络电压闭环控制基础上引入了交流侧瞬时控制,使逆变器获得了较快的响应速度.针对负载较重时Z源网络输出电压波动大的问题,通过电压纹波前馈控制修正调制比,有效抑制了直流侧电压纹波对交流侧的影响,提高了输出交流电压的波形质量.仿真及实验结果均证实了所提出的控制策略的有效性. 展开更多

关键词 Z源逆变器 瞬时值控制 前馈控制 正弦脉宽调制

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