电力日益紧张的今天,能源的开发和利用,特别是在不断开发新能源的同时,如何更有效地利用现有的能源,包括蓄能技术的开发,成为了人们关注和研究的热点。为此,本文对一种新型的蓄能电站——蓄电池蓄能电站中的1GW逆变器进行了研究。 蓄电池蓄能电站中的1GW逆变器属于高压大功率逆变器,在高压大功率逆变器的设计过程中,根据电路的用途、效果、容量等选择合适的功率器件,采用合适的拓扑结构非常重要。因此,课题从功率器件的选择和拓扑结构的研究两个方面,对蓄电池蓄能电站中的1GW逆变器进行了研究。 本课题研究了目前大功率逆变器常用的多电平、多单元、多重化三种拓扑结构的工作原理、内在联系及结构特点,重点分析了不同结构、不同控制策略下的输出规律。在此基础上,提出了多变比多重化逆变器,给出了其设计原则和阶梯波合成方法,并应用MATLAB仿真软件进行了仿真分析,验证了结构的合理性、可行性。本课题还应用最具代表性的复合犁功率器件IGBT、IGCT和双极型功率器件GTO搭建了多电平、多单元、多重化三种IGW的逆变主回路,从所应用的器件数量、实际应用价值等几个方面进行分析比较,得到了较适合本课题的功率器件——GTO。 多变比多重化逆变器能够应用较少的功率器件和较小的结构输出电平数较多的合成波,输出波形更加逼近正弦波,谐波含量小,并且还可采用模块化设计,易于故障处理,维护也比较简单。 多变比多重化逆变器的提出,为实现蓄电池蓄能电站的开发和利用进行了一种有益的探索。