《九開關變換器運行機理及其關鍵套用技術研究》是依託山東大學，由高峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：九開關變換器運行機理及其關鍵套用技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高峰
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
減少有源或無源器件，提高變換系統集成度與效率是電力電子變換器發展的方向之一。具有雙輸入/輸出連線埠的九開關變換器於2006年被提出，相對於傳統的十二開關背靠背結構省略了三個有源功率器件，在特定的套用場合具有明顯的優勢，其各個研究方面尚處於起步階段，理論基礎以及套用技術等都尚未成熟。因此本項目以新近出現的九開關變換器為研究對象，將研究其深層運行機理及關鍵套用技術，完善九開關變換器運行理論。本項目將九開關變換器的理論研究劃分為四項內容，分別是九開關變換器的雙輸入/輸出相互影響機理、九開關變換器最優調製策略、九開關變換器最優套用技術及九開關變換器運行性能比較研究。這四項研究內容相輔相成、循序漸進，從深化深層運行機理的認識到創新九開關變換器的套用，涵蓋了九開關變換器理論研究的各個方面。本項目具有良好的研究基礎，研究特色鮮明，創新點豐富，易形成原創性研究結果，豐富理論認識，指導九開關變換器實際套用。
結題摘要
本課題針對新型九開關變換器結構進行了深入研究，包括內在運行機理、相關調製方式及最優套用技術，全面掌握了九開關變換器的運行機理，完善了九開關變換器的理論基礎，為其實際套用提供了有力的理論支撐。 經過三年的工作，基本完成了項目中提出的研究目標。具體總結如下： 1. 九開關變換器的無死區調製方法 依據九開關變換器的開關單元分解方法，利用反並聯二極體中電流的單相導通特性，提出了一種針對九開關變換器的無死區調製方法。該方法依據電流的極性重新規劃了每一相三個開關的組合狀態，並針對特殊的組合狀態提出了上下兩路調製波互換的運行方法，可以保證九開關變換器在任何功率因數情況下實現無死區控制，能夠消除輸出波形的畸變，提高調製深度。 2. 六開關變換器單相線上不間斷電源 九開關變換器的雙輸入/輸出特性將每相分為四種開關單元組合。經過深入分析發現能夠利用其中一種開關組合提高調製深度，打破九開關變換器每相上、下調製曲線間不能出現交叉的限制條件，深化了對九開關變換器運行機理的認知。該研究選取單相六開關結構作為研究對象，以單相不間斷電源為套用目標，經過理論推導和仿真分析證明了該調製策略的有效性。 3. 集成式九開關變換器混合併網系統 利用九開關變換器具有多輸入/輸出連線埠的特性，實現了多路直流變換與交流逆變的集成。在該系統中光伏、儲能等直流電源通過九開關變換器接入電網，可以節約混合併網系統的成本。同時對光儲混合併網系統進行了深入研究，指出九開關變換器在該領域能夠有效發揮自身的拓撲優勢，極大程度上抑制了直流鏈電壓水平的抬升，提高了系統的運行效率。針對集成式九開關混合併網系統運行時存在的高頻共模電壓問題進行了相關研究。提出了一種共模電壓抑制策略，可以有效減小光伏電源的共模電流。 本項目培養博士一名、碩士兩名，在國際學術期刊及國核心心期刊上發表論文4篇，被EI收錄2篇，SCI收錄2篇，獲授權國家發明專利1項。
