國內(nèi)外學(xué)者對準(zhǔn)Z源逆變器直流鏈電壓跌落的原因進行了大量研究。解決直流鏈電壓跌落問題主要采用適應(yīng)負載大范圍變動的雙向準(zhǔn)Z源逆變器拓撲。該拓撲在二極管兩端反并聯(lián)了一個開關(guān)器件。當(dāng)二極管電流即將斷續(xù)時打開開關(guān)器件，逆變器直流側(cè)產(chǎn)生的回饋電流能夠避免電流斷續(xù)。但是，增加的反并聯(lián)開關(guān)器件會提高電路的成本和控制難度；此外，如果在切換直通狀態(tài)時沒有關(guān)斷反并聯(lián)開關(guān)器件，會使電容和橋臂受到巨大的電流沖擊而損壞逆變器。

      為提升準(zhǔn)Z源逆變器的輸出性能和安全可靠性，防止準(zhǔn)Z源逆變器出現(xiàn)非正常狀態(tài)，西安航空學(xué)院電子工程學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院的研究人員許宇豪、肖海峰、馬昭、高文、賀昱曜，在2022年第14期《電工技術(shù)學(xué)報》上撰文，基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的思想提出了直流鏈電壓跌落抑制方法。該方法能夠準(zhǔn)確預(yù)測直流鏈電壓跌落的條件，并能夠有效防止直流鏈電壓跌落。

圖1 所提方法的結(jié)構(gòu)框圖

      他們深入研究了準(zhǔn)Z源逆變器直流鏈電壓跌落的原因，發(fā)現(xiàn)了直流鏈電壓在二極管電流斷續(xù)時不僅會跌落，還有高于正常幅值的情況，極大地增加了逆變器過電壓損壞的風(fēng)險，該現(xiàn)象也未有文獻研究過。針對該問題科研人員給出了電壓跌落深度的定義，可用于計算和衡量直流鏈電壓升高和降低的幅值，研究了二極管電流連續(xù)和斷續(xù)期間的直流鏈電壓變化規(guī)律，分析了直流鏈電壓變化對準(zhǔn)Z源逆變器的危害，完善了直流鏈電壓跌落的基礎(chǔ)理論。

圖2 抑制直流鏈電壓跌落綜合方法的流程

他們根據(jù)造成二極管電流斷續(xù)的因素，將準(zhǔn)Z源逆變器的系統(tǒng)參數(shù)和狀態(tài)劃分為跌落、臨界跌落和安全區(qū)域，提出了一種直流鏈電壓跌落的判斷方法。該方法可準(zhǔn)確地預(yù)測直流鏈電壓發(fā)生跌落的條件，為準(zhǔn)Z源逆變器工作狀態(tài)預(yù)測和直流鏈電壓跌落預(yù)防提供了理論依據(jù)。

研究人員提出了一種直流鏈電壓跌落抑制方法。以二極管電流為控制目標(biāo)，以電路參數(shù)、調(diào)制方法及其參數(shù)、逆變器工作條件為約束條件，利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的思想調(diào)整準(zhǔn)Z源逆變器的系統(tǒng)參數(shù)和狀態(tài)，使其進入安全工作區(qū)域，避免了直流鏈電壓跌落的發(fā)生，提高了準(zhǔn)Z源逆變器的安全可靠性。本次課題的研究成果進一步完善了直流鏈電壓跌落的基礎(chǔ)理論，為保證準(zhǔn)Z源逆變器正常工作提供了新的依據(jù)和方法。

轉(zhuǎn)自：    西安航空學(xué)院學(xué)者提出準(zhǔn)Z源逆變器直流鏈電壓跌落判斷和抑制方法 - 電氣技術(shù)雜志社 (ces-transaction.com)