本文關鍵詞： 交流微電網 光伏逆變器 負序電壓 二階廣義積分器 比例諧振調節(jié)器　出處：《廣西大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：微電網作為有效整合分布式能源的小型發(fā)配電系統(tǒng),具有運行靈活、綠色環(huán)保、能量轉化率高的優(yōu)點。光伏發(fā)電作為微電網的重要電源,光伏逆變器是將光伏陣列發(fā)出來的直流電能逆變成交流電能的關鍵器件,在微電網三相不平衡條件下,逆變器采用常規(guī)比例積分(Proportional-Integral,PI)控制策略,輸出三相電流不平衡、有功功率、無功功率產生二倍頻波動,不符合并網的要求。因此,研究微電網三相不平衡條件下光伏逆變器的不平衡控制策略具有重要意義。本文分析了光伏逆變器在微電網理想電壓條件下采用基于dq旋轉坐標系的PI控制策略,通過仿真和實驗驗證了在理想電壓條件下逆變器采用PI控制策略能達到并網的要求。微電網三相不平衡時,電壓成分中含有負序分量。本文分別通過理論推導、仿真和實驗驗證了常規(guī)的PI控制策略缺乏對負序分量的控制能力。本文采用基于雙二階廣義積分器鎖頻環(huán)(DSOGI-FLL)的正、負序分離系統(tǒng)對電壓進行正、負序分離。對微電網三相不平衡條件下光伏逆變器的功率進行分析,結合分離出來的正、負序電壓分量和直流電壓外環(huán)輸出的有功功率,無功功率給定值,分別計算出實現逆變器三個不同控制目標的參考電流指令值。采用改進的比例諧振(Proportional-Resonant,PR)調節(jié)器對三相不平衡下逆變器的電流進行控制。本文對微電網光伏支路進行設計與實現,對光伏支路的斷路器、多功能電表、電流互感器進行選型,并設計與研制了測量及計量回路、分合閘操作回路、狀態(tài)指示回路;對逆變器直流側的支撐電容、交流側的濾波電感電容進行設計計算,依據逆變器的功率、輸入輸出電壓電流選取電壓、電流傳感器和IPM功率模塊等元器件,并制作出三相光伏逆變器樣機。通過仿真驗證了本文所提的不平衡控制策略可以分別實現逆變器輸出有功功率穩(wěn)定、無功功率穩(wěn)定、三相電流平衡等不同的控制目標;通過實驗驗證了本文所提的不平衡控制策略可以實現逆變器輸出三相電流平衡的控制目標。
[Abstract]:As a small power generation and distribution system which integrates distributed energy effectively, microgrid has the advantages of flexible operation, green environment protection and high energy conversion. Photovoltaic power generation is an important power source for microgrid. Photovoltaic inverter is the key device that inverts the DC energy from the photovoltaic array into AC electric energy, under the condition of three-phase imbalance of microgrid. The inverter adopts the conventional proportional integral integral-integral (Pi) control strategy to output three-phase current imbalance, active power, reactive power to produce double frequency fluctuation. Does not meet the requirements of grid connection. It is of great significance to study the unbalanced control strategy of photovoltaic inverter under the condition of three-phase unbalance of microgrid. In this paper, the Pi control of photovoltaic inverter based on dq-rotating coordinate system under ideal voltage condition of microgrid is analyzed. Strategy. The simulation and experiments show that the Pi control strategy can meet the requirements of grid connection under ideal voltage conditions. There are negative sequence components in the voltage component. The simulation and experiments show that the conventional Pi control strategy lacks the control ability of negative sequence components. In this paper, the positivity of DSOGI-FLLL-based frequency locking loop based on double second order generalized integrator is adopted. The negative sequence separation system carries on the positive and the negative sequence separation to the voltage. The power of the photovoltaic inverter under the microgrid three-phase unbalance condition is analyzed, and the separation is combined with the positive. A given value of the active and reactive power output from the negative sequence voltage component and the DC voltage outer loop. The reference current instruction values for realizing three different control objectives of the inverter are calculated respectively, and the improved proportional resonance is adopted. This paper designs and implements the photovoltaic branch circuit of the microgrid, and selects the circuit breaker, multi-function meter and current transformer of the photovoltaic branch circuit. The measuring and measuring circuit, the closing and closing circuit and the state indicating loop are designed and developed. The supporting capacitance of DC side of inverter and filter inductor capacitance of AC side are designed and calculated. According to the power of inverter, input and output voltage and current, current sensor and IPM power module and other components are selected. A prototype of the three-phase photovoltaic inverter is made. The simulation results show that the unbalanced control strategy proposed in this paper can achieve the stability of the output active power and reactive power of the inverter respectively. Three phase current balance and other different control objectives; Experimental results show that the unbalanced control strategy proposed in this paper can achieve the control goal of output three-phase current balance of the inverter.
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TM615

【參考文獻】

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本文編號：1442064