[发明专利]Z源逆变器直流链升压电路的闭环控制系统

说明书

技术领域

本发明属于信号处理领域，尤其涉及一种Z源逆变器直流链升压电路的闭 环控制技术。

背景技术

随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张，电能的开发和利用显 得更为重要。目前，国内外大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐 发电等。这些新型发电装置输出直流电不稳定，不能直接提供给需要交流电的 用户使用。为此，需要将直流电换成交流电，需要时可并入市电电网，这种DC-AC 变换需要逆变器技术完成，而系统的抗电源电压波动和负载电流变化的能力十 分关键。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种Z源逆变器直流链升压电路 的闭环控制系统，其很好地解决了系统的抗电源电压波动和负载电流变化的能 力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括Z源网络电容电压的闭 环控制电路和Z源直流链电压最大值的闭环控制电路，其中Z源网络电容电压的 闭环控制电路通过控制直通占空比来实现其恒定，续而得到相应的直流链电压 最大值V_dc。

Z源逆变器直流链升压电路的闭环控制，它引进阻抗网络，将逆变器主电路 与直流电源耦合，并有效控制其输出，克服传统电压源和电流源变换器的不足。

附图说明

图1为Z_源网络电容电压的闭环控制电路控制结构图；

图2为Z_源网络电容电压Vc与V_dc，关系图；

图3为Z_源直流链电压最大值的闭环控制模糊控制器图。

具体实施方式

“Z源逆变器直流链升压电路的闭环控制技术”由Z源网络电容电压的闭 环控制和Z源直流链电压最大值的闭环控制组成。

逆变器直流链电压由于含有直通零电压，给系统的直接检测、反馈带来了 很大麻烦，而Z源网络电容电压的闭环控制电路可以通过控制直通占空比来实 现它的恒定，续而得到相应的直流链电压最大值V_dc。控制结构图如图1所示。 通过PID闭环补偿使系统对输入电压波动的干扰抑制能力有很大的增强。同时 PID闭环反馈控制后输出阻抗可以对负载电流的扰动也有很强的抑制作用。

由于直流链电压最大值难以检测，Z源网络电容电压Vc并不完全等同于直 流链电压最大值V_dc，两者之间存在如图2所示关系。通过调节直通占空比来控制 恒定的Z源电容电压不能得到恒定的直流链最大值电压V_dc，所以间接控制直流链 最大值电压不能得到很有效的控制性能。要想得到理想的直流链电压最大值， 必须引入直流链电压最大值的闭环控制。传统的直流链电压最大值的小信号传 递函数的特殊性，导致其达不到理想的补偿效果。Z源直流链电压最大值的闭环 控制增加模糊控制器(如图3)，有效解决这一问题。模糊控制器内生成控制规 则，同时建立知识库规则和闭环系统状态空间的图像关系，得出稳定性的定性 预测。得到恒定的直流链电压最大值，同时提高了系统的抗电源电压波动和负 载电流变化的能力。