本文關(guān)鍵詞：電壓控制型并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流質(zhì)量的改善　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：基于可再生能源的分布式并網(wǎng)發(fā)電是緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染的重要方法之一,近年來(lái)越來(lái)越得到重視。并網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間常用的接口裝置,用來(lái)將直流電能轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的交流電能并饋入電網(wǎng)。本文針對(duì)采用數(shù)字控制的電壓控制型并網(wǎng)逆變器,研究開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)死區(qū)時(shí)間對(duì)并網(wǎng)電流諧波的影響,并提出改善并網(wǎng)電流質(zhì)量的方法。本文首先分析開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間對(duì)逆變器輸出電壓以及并網(wǎng)電流質(zhì)量的影響,這就是逆變器的死區(qū)效應(yīng)。分析結(jié)果表明,死區(qū)效應(yīng)會(huì)在逆變器的輸出電壓中引入低頻奇數(shù)次諧波,這些諧波很難被輸出濾波器濾除。而電網(wǎng)阻抗在低頻處較小,因而輸出電壓中較小的低頻諧波也會(huì)造成并網(wǎng)電流嚴(yán)重畸變。引入輸出電壓閉環(huán)控制可以有效抑制死區(qū)效應(yīng)所導(dǎo)致的低頻電壓和電流諧波。本文針對(duì)采用數(shù)字控制的電壓控制型逆變器,分析數(shù)字控制延時(shí)對(duì)系統(tǒng)環(huán)路增益的影響。為了阻尼LC濾波器的諧振尖峰,本文引入電容電流反饋有源阻尼。為了提高系統(tǒng)低頻諧波頻率處環(huán)路增益,本文采用由積分和PI環(huán)節(jié)組成的II型調(diào)節(jié)器作為逆變器的輸出電壓調(diào)節(jié)器。在此基礎(chǔ)上,提出了一種電壓調(diào)節(jié)器參數(shù)和電容電流反饋系數(shù)的設(shè)計(jì)方法,該方法是根據(jù)并網(wǎng)模式對(duì)并網(wǎng)電流諧波抑制和穩(wěn)定裕度的要求,以及獨(dú)立模式穩(wěn)態(tài)誤差和穩(wěn)定裕度要求,推導(dǎo)得到電壓調(diào)節(jié)器參數(shù)和電容電流反饋系數(shù)的可選區(qū)域,從該可選區(qū)域中可以選擇合適的控制參數(shù)。該設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單直接,能夠避免反復(fù)試湊過(guò)程。為了進(jìn)一步改善并網(wǎng)電流的波形質(zhì)量,本文提出在逆變器的輸出阻抗中引入虛擬串聯(lián)阻抗來(lái)提高逆變器的輸出阻抗幅值,從而減小死區(qū)效應(yīng)引起的并網(wǎng)電流畸變。本文給出虛擬串聯(lián)阻抗的選擇依據(jù),指出虛擬串聯(lián)阻抗需在低頻諧波頻率處具有較高的模值以抑制并網(wǎng)電流中諧波,而在高頻段模值需快速減小以保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。根據(jù)并網(wǎng)電流的波形質(zhì)量要求,本文給出了虛擬串聯(lián)阻抗設(shè)計(jì)方法。最后,在實(shí)驗(yàn)室完成了一臺(tái)6 kVA單相電壓控制型逆變器的原理樣機(jī),對(duì)本文所提出的閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)方法和基于虛擬串聯(lián)阻抗的并網(wǎng)電流波形質(zhì)量改善方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文理論分析的正確性和參數(shù)設(shè)計(jì)方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1337448