交流側輔助升壓寬輸入逆變器原理研究

《交流側輔助升壓寬輸入逆變器原理研究》是依託南京航空航天大學，由湯雨擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：交流側輔助升壓寬輸入逆變器原理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：湯雨
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

新能源發電系統輸出外特性較軟，受外界環境影響大，要求併網逆變器具有寬輸入電壓適應能力，高效率和高功率密度的寬輸入併網逆變器是研究人員一直所追求的目標。本課題提出並研究交流側輔助升壓型逆變器新思路，獲得對交流側輔助升壓工作機理的理論認識，並歸納得到寬輸入逆變器拓撲設計的一般性規律，推導具有高增益和低漏電流特徵的拓撲實現方案；研究以電感最小化設計為目標的功率密度最佳化方法和具有最小升壓特性的低開關損耗調製策略；尋求能實現穩定高效雙模式切換的類LCL濾波併網電流控制策略；總結交流側輔助升壓與直流側升壓方案在效率、功率密度、可靠性等方面的綜合性能對比分析結論。交流側輔助升壓逆變器相比工頻升壓型逆變器，可實現變比的連續可調，提高了效率和功率密度；相比直流側升壓逆變器，減少了無源元件的數量，可靠性高、更易實現集成化，顯著提高了功率密度。課題的研究將有助於為寬輸入逆變器提供一種全新的實現思路和視角。

結題摘要

分散式發電作為傳統發電模式的有益補充，具有環境污染小，傳輸效率高的優勢。太陽能和燃料電池是分散式發電的重要能量來源，但其輸出易受外界環境的影響，外特性軟，因此功率調整單元逆變器應具有寬輸入電壓的能力。本課題提出並研究交流側輔助升壓型逆變器新思路，獲得對交流側輔助升壓工作機理的理論認識，並歸納得到寬輸入逆變器拓撲設計的一般性規律，推導具有高增益和低漏電流特徵的拓撲實現方案；研究以電感最小化設計為目標的功率密度最佳化方法和具有“最小升壓”特性的低開關損耗調製策略；尋求能實現穩定高效雙模式切換的類LCL濾波併網電流控制策略；總結交流側輔助升壓與直流側升壓方案在效率、功率密度、可靠性等方面的綜合性能對比分析結論。交流側輔助升壓逆變器相比工頻升壓型逆變器，可實現變比的連續可調，提高了效率和功率密度；相比直流側升壓逆變器，減少了無源元件的數量，可靠性高、更易實現集成化，顯著提高了功率密度。課題的研究將有助於為寬輸入逆變器提供一種全新的實現思路和視角。