单相多模块电压源型逆变器-电工技术学报.pdf

2017 年 12 月 电 工 技 术 学 报 Vol.32 No. 24 第 32 卷第24 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Dec. 2017 DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.160667 单相多模块电压源型逆变器 1 1 1 1 2 刘 闯 田孝铜 王亚伟 蔡国伟 田新首 （1. 东北电力大学电气工程学院 吉林 132012 2. 中国电力科学研究院新能源研究中心 北京 100192 ） 摘要 为实现低压直流到高压交流的变换，提出一种适用于低输入电压场合的单相多模块电 压源型逆变器拓扑。产生同样大小的交流电压，电压源型逆变器（VSI ）的直流侧电压仅需为传 统H 桥逆变器的 1/3，因而更加适用于新能源发电系统和电池储能系统。介绍单相多模块VSI 拓 扑结构及工作原理，详细分析单极性PWM 下电路运行特性，在此基础上完成电容器参数的设计， 最后通过PSIM 软件对该电路结构进行仿真，并搭建一个2kW 的实验系统，对带有稳态负荷、阶 跃负荷及感性负荷时的工作特性进行验证。仿真和实验结果表明，电容参数设计合理，提出的VSI 具有较大的升压能力，并在阶跃负荷、感性负荷下依然具有良好的运行特性。 关键词：单相电压源型逆变器 多模块 新能源发电 单极性PWM 电池储能系统 中图分类号：TM464 Single-Phase Multi-Cell Voltage Source Inverter Liu Chuang 1 Tian Xiaotong 1 Wang Yawei 1 Cai Guowei 1 Tian Xinshou2 （1. School of Electrical Engineering Northeast Dianli University Jilin 132012 China 2. Renewable Energy Research Center China Electric Power Research Institute Beijing 100192 China ） Abstract In order to realize power conversion from low DC voltage to high AC voltage, this paper presents a new breed of single-phase multi-cell voltage source inverter (VSI) topology suitable for low input voltage. This novel VSI can generate the desired AC voltage based on normally 1/3 of total DC voltage of traditional H-bridge inverters, which is more suitable for renewable generation systems and battery energy storage systems. The topology and operating principle of th