王固萍， 叶培乐， 王斌， 程启明， 薛育， 鲁飞

(1.国网上海市电力公司 经济技术研究院，上海 200122; 2.上海电力大学 自动化工程学院，上海 200090)

0 引 言

矩阵变换器由于具有高质量的正弦输入输出波形、可调输入功率因数、双向功率流和结构紧凑等优点而受到广泛关注[1-2]。传统的直接矩阵变换器(direct matrix converter，DMC)主要缺点是其控制和调制算法较为复杂，间接矩阵变换器(indirect matrix converter，IMC)较好地解决了这个问题。但是，直接或间接矩阵变换器都存在一个共同的问题，就是电压传输比最高仅为0.866。因此，为了提高电压传输比，很多研究都集中在矩阵变换器的拓扑结构和调制方式[3-5]。文献[6]采用了过调制的方法来提高电压传输比，但是由于存在输入电流和输出电压低次谐波，而且还需要加入LC滤波电路，导致实际成本增加。Z源网络是解决AC-AC、DC-AC和DC-DC变换器电压传输比受限的有效的方法。在文献[7-9]中，将准Z源(quasi Z-source, QZS)网络插入间接矩阵变换器中间，得到准Z源矩阵变换器(quasi Z-source matrix converter, QZS-MC)，可以使电压增益提高一倍以上，突破了传统矩阵变换器的电压增益的限制。许多研究都采用了不同的Z源拓扑结构和相关的控制方法，其目的是改变Z源变换器的运行状态，它们的原理相同[10-19]。文献[10]中将QZS-MC运用模糊逻辑控制应用于电机来进行造纸厂的流量控制，从而很好地控制造纸工艺中染料的流动。文献[11-12]将QZS-MC运用最优控制来调整调制系数与直通占空比之间的相互限制，找到最优的直通占空比。文献[13]用QZS-MC驱动感应电动机，利用粒子群优化算法来优化PI控制，设计旋转d-q电流控制方案。……