题目：单相正弦逆变电源控制及保护技术研究与实现

高性能微处理器和高频全控型功率半导体器件的问世，使逆变系统的数字控制成为可能，如何更好、更高效地利用数字控制技术提高逆变系统整体性能成为当今电力电子技术领域的研究热点之一。先进控制技术的应用不仅可以提高逆变器输出电压的稳定性，同时能够抑制谐波扰动，改善波形质量和系统的动态特性，便于系统的优化升级。完善的保护策略以及友好的人机交互功能可以进一步增强逆变系统运行的可靠性和操作的灵活性，既符合PWM逆变系统向着数字化、网络化、智能化的发展趋势，也有利于逆变器的产品化。论文以单相数字化PWM逆变系统为对象，研究并实现了逆变器脉宽调制技术和波形控制技术，设计开发了逆变系统实时保护功能，实现了上位机对逆变电源的远程监控。 论文的主要工作如下： 一、为了将蓄电池及相关储能器件中的直流电能转化为交流电能，研究并实现了SPWM、SVPWM、SHEPWM三种逆变脉宽调制技术。对于SPWM与SVPWM调制技术，主要研究基于DSP的软件调制方法，实现了单极性SPWM、双极性SPWM、开关优化模式下的SVPWM三种调制方法。针对SHEPWM调制技术，设计了一种基于等面积法和谐波注入相结合的方案，理论分析与实验结果证明，该方法在满足逆变系统性能需求的同时，降低了SHEPWM在多开关角的单相两电平逆变器中的实现难度。 二、为了提高逆变器输出电压波形质量，论文设计了PI调节与重复控制相结合的复合波形控制策略。该策略分为以下两部分：(1) 设计了PI外环均值反馈控制器以稳定逆变器输出电压幅值；(2) 在分析逆变谐波分布的基础上，提出了一种奇次谐波重复控制策略改善逆变波形的正弦度。实验结果表明，该控制策略能够有效的稳定逆变输出电压幅值，并且抑制输出波形中的谐波扰动，克服了单一控制策略很难同时满足稳定性与快速性的缺陷。 三、逆变电源运行期间的可靠性与操作使用的灵活性是评价一款逆变产品的两个重要指标。通过分析逆变器工作期间可能遇到的突发故障，设计开发了逆变电源实时保护功能模块，并在原理样机上通过了测试；为了方便运行管理人员灵活操作逆变电源提高工作效率，设计了基于RS485总线的远程监控软件，实现了上位机对逆变器的智能控制。