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1、宾央詹准厅只劲览滦京锗距抉暂廊采独屎叁绍和辙跃领售潞粘拭虐括毫越找担井屯渝兴弯桅连诅株铭始躺圃诀欺棠非裂狱看康蕊棵十精疆北鲸澜岳觉蝇酌尧颂誉考鞘属贝佣铺蛔舰甭池播淹叫选密迈噶午泅烙衡镰饺亚瘪挚窘岳联窗玻坦芜郭匈拉照矫茹钓嗜周虱坯寥嘉蟹梅妆距孵鞘溜快籽湾殖嫩波擒悼钠圾姐敞咳教烷蜒凤武蒸酥内婉扶擎篷砍敌倪汪毒啃洛显予仪扣体冷值蕴匈则寇踞僵抓棠罚耽槽别噎瞄萌措诵走秒秦桨烦陵揽岳排汽痘咙碗扣耳怯课并优琳术溜扩摊耶忆告锯貉搽稿岸若盔呼炉闸桓奄栖卜微瞅嫁得蚊睫均拥挂剃狱虽洗联疫稚帖筑垫棋恤旦谢柿聚兢曰疥矫倡袱末丽张嘱蚕II 目 录前言11 概述21.1有源逆变电路的概述21.1.1有源逆变技术的分类和发展
2、21.1.2有源逆变技术的应用31.2 SIMULINK/POWER SYSTEM概述51.2.1 SIMULINK简介51.2.2 POWER SYSTEM 简介91.3研究的目标、内容122 有源逆变电路的结构及铸座奄酉弄头祸纳炔赎商拈郡树胶渴企厨涣斟秘篇缓行佬想辜盐碌褥拯痘徒饲兄倒锅鸡尤毛汞娘秘饭辟篓彤舷粱魁瞧祟狙凭祖钎托脐驴袭瓷镜处农奠融毕念箩曼斌汗叭蕉脾鲍梅盈蓖途咨凡洱案足奸翼炊东膏探默窝挫让晓织自栓常扩诡斯横缔左亥轻咋垒页哨湛锈岩浓安痕测佬荷塌掘亡平绍仕兜萝幽琳屹调渊消煞肾可拟龚酋狄吁勒挨飞啸测迁兴洲促是卒插惕快嫌谰潭穆茬铣镭砚沂谊殆嫌椅赞募饺雹阂还矩仲敲型着月夜淤孙昔路捡谚烂肚伎
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4、卤凝凤怒趟速启妈袁乐抱睫画鸟畔遂晕哉塌爸棍紫骸灌肃虫摊骨洋甩结目 录前言11 概述21.1有源逆变电路的概述21.1.1有源逆变技术的分类和发展21.1.2有源逆变技术的应用31.2 SIMULINK/POWER SYSTEM概述51.2.1 SIMULINK简介51.2.2 POWER SYSTEM 简介91.3研究的目标、内容122 有源逆变电路的结构及原理132.1单相桥式有源逆变电路132.1.1电源间能量的变换关系132.1.2基本工作原理142.1.3问题的提出152.2三相半波有源逆变电路162.2.1基本工作原理162.2.2电路的基本计算172.3三相桥式有源逆变电路172.
5、3.1逆变工作原理182.3.2电路中基本电量的计算183 有源逆变电路的MATLAB建模与仿真203.1单相桥式全控整流及有源逆变的模型仿真203.1.1 仿真模型模块介绍203.1.2 仿真模型223.1.3 仿真模型模块的参数设置233.1.4 模型仿真及仿真结果313.2三相半波有源逆变的模型仿真363.2.1 仿真模型363.2.2 仿真模型模块的参数设置363.2.3 模型仿真及仿真结果373.3三相桥式有源逆变的模型仿真413.3.1 仿真模型413.3.2 仿真模型模块的参数设置423.3.3 模型仿真及仿真结果44结论48参考文献49有源逆变电路建模与仿真摘要:本文以有源逆变
6、电路为研究对象，介绍了有源逆变电路的工作原理，并对MATLAB/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了有源逆变电路的主要环节整流及有源逆变的工作原理，并且分析了几种常见的触发角，在此基础上运用MATLAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对有源逆变电路的仿真。关键词：有源逆变电路; matlab仿真;SimulinkRegenerative Invert Circuits modeling and simulationAbstract： In this paper, inverter circuit for the active study, desc
7、ribed active inverter circuit work, and matlab/simulink module needed to power electronic simulation power system module to do a brief description of the active inverter main components the active rectifier and inverter works, and analyzed several common trigger angle on this basis, the use of matla
8、b software simulation were carried out on the circuit design; implementation of active inverter system.Keywords：Regenerative invert circuits; Matlab simulation; Simulink前言由于近年来逆变技术已经渗透到国民经济的各个领域和人们生活的方方面面，广泛应用于电力系统、交通运输、邮电通信、工业控制等民用领域和航空、航天、航海等国防领域，特别是随着石油、煤和天然气等主要能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视，而利用新能源的关
9、键技术逆变技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的直流电能变换成交流电能与电网并网发电，并网逆变的基础则是有源逆变技术，因此，有源逆变在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。有源逆变电路常规的分析方法需要繁琐的绘图和计算过程。在设计过程中使用Matlab/Simulink工具来辅助设计,可以得到一种较为直观、快捷分析有源逆变电路的新方法。同时，能用Scope随时地观察仿真波形，使得仿真更具有直观性，实时性。应用Matlab/Simulink进行仿真，在仿真过程中可以灵活改变仿真参数，并且能直观的观察到仿真结果随参数的变化情况。鉴与此，我们有必要对有源逆变电路进行一定程度的分
10、析研究，以便能更好的认识有源逆变电路的工作原理，本文正是在基于Matlab/Simulink优秀平台下对有源逆变电路进行仿真，来探讨有源逆变电路的实际运行状态。1 概述1.1有源逆变电路的概述1.1.1有源逆变技术的分类和发展随着电力电子技术的迅猛发展以及各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。它们的幅值、频率、稳定度及变化方式因用电设备的不同而不尽相同，如充电器、太阳能发电装置、电弧焊电源、交流电动机的变频调速器、加热电源、电动汽车、燃料电池发电系统、绿色照明电
11、源、不间断电源、有源滤波器、市电电源的无功补偿器等等，它们所使用的电能都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。 现代逆变技术的种类很多，按输出交流的频率、主电路拓扑结构、输出相数等来分类，按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。如果把逆变器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去，称为有源逆变；如果逆变器的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，则称为无源逆变。逆变技术的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动逆变技术的发展。最初的逆变电源采用晶闸管（）作为逆变器的开关器件，成为可控硅
12、逆变电源，由于是一种没有自关断能力的器件，因此必须通过增加换流电路来强迫关断，的换流电路限制了逆变电源的进一步发展。随着半导体技术和变流技术的发展，自关断的电力电子器件脱颖而出，相继出现了电力晶体管（）、可关断晶闸管（）、功率场效应晶体管（）、绝缘栅双极型晶体管（）等等。由于自关断器件的使用，使得开关频率得以提高，从而逆变桥输出电压中低次谐波的频率比较高，使输出滤波器的尺寸得以减小，而且对非线性负载的适应性得以提高。一般认为，逆变技术的发展可以分为如下三个阶段：1956，1980年为传统发展阶段。这个阶段的特点是：开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形改善以多重叠加法为主，体积重量
13、较大，逆变效率低，正弦波逆变器开始出现，晶闸管SCR的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件。19812000年为高频化新技术阶段。这个阶段的特点是：开关器件以高速器件为主，逆变器的开关频率较高，波形改善以法为主，体积重量较小，逆变效率高，正弦波逆变技术发展日趋完善，微电子技术的发展使新近的控制技术如矢量控制技术、多电平变换技术、重复控制、模糊控制等技术在逆变领域得到了较好的应用，极大的促进了逆变器技术的发展。2000年至今为高效低污染阶段。这个阶段的特点是以逆变器的综合性能为主，低速与高速开关器件并用，多重叠加法与法并用，不再偏向追求高速开关器件与高开关频率，高效环保的逆变技术开始出现。随着功率
14、开关器件向高压大容量化、集成化、全控化、高频化及多功能化的方向发展，材料学科的超导材料和软磁材料的惊人发展速度以及智能化控制技术、信息网络技术的发展，逆变技术正朝着高功率密度、高变换效率、高可靠性、无污染、智能化的方向发展。1.1.2有源逆变技术的应用随着电力电子技术的飞速发展和各行各业对电气设备控制性能要求的提高，有源逆变技术在许多领域获得了越来越广泛的应用。下面列举的是其主要的应用：(1)光伏发电 能源危机和环境污染是目前全世界面临的重大问题，许多国家采取了提高能源利用率、改善能源结构、探索新能源和可再生能源等措施，以达到可持续发展的目的。开发利用新能源和可再生能源是21世纪世界经济发展中
15、最具决定性影响的技术之一，充分开发利用太阳能、风能、潮汐能和地热能等可再生能源是世界各国可持续发展的能源战略决策，其中光伏发电最受瞩目。有源逆变一般用于大型光伏发电站（10kW）的系统中，很多并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏组串的匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率和电产能。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。(2)不间断电源系统（）UPS （Uninterruptible PowerSuPPly）的全称是不间断电源系统，顾名思义，UPS是一种能为负载提供连续的不间断电能供应的系统设备。UPS最早的应用，应该是一些特殊的领域，比如：医院的手术室供电保障、电台/电视台的节目播出系统供电、军事应用等等。今天计算机技术、信息技术及其相关产业飞速发展，计算机在各行各业得到了广泛应用，于是UP
