基于增益調(diào)度自適應(yīng)的并網(wǎng)逆變器的研究
本文關(guān)鍵詞: 單相并網(wǎng)逆變器 雙閉環(huán)控制 穩(wěn)定性分析 增益調(diào)度自適應(yīng) 出處:《廣西大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:可再生能源發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展,作為新能源發(fā)電裝置和電網(wǎng)或負(fù)載的連接裝置,并網(wǎng)逆變器的重要性愈加凸顯。與傳統(tǒng)大電網(wǎng)的阻抗很小不同,微電網(wǎng)是一個(gè)弱電網(wǎng),其等效阻抗是不可以忽略并且實(shí)時(shí)變化的,當(dāng)微電網(wǎng)阻抗發(fā)生變化時(shí),傳統(tǒng)固定控制器參數(shù)的并網(wǎng)逆變器難以保持理想的性能指標(biāo),甚至嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)不再穩(wěn)定。本文采用增益調(diào)度自適應(yīng)控制的策略設(shè)計(jì)并網(wǎng)逆變器的控制器,克服微電網(wǎng)阻抗變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響。本文首先對(duì)并網(wǎng)逆變器涉及的控制技術(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比,然后以全橋逆變器作為主電路拓?fù)?輸出采用LCL濾波器,利用入網(wǎng)電流和電容電流進(jìn)行雙閉環(huán)控制來(lái)抑制LCL濾波器的諧振,驅(qū)動(dòng)采用雙極性SPWM控制方式,對(duì)單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,給出了系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)和輸出阻抗表達(dá)式。對(duì)并網(wǎng)逆變器和微電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行小信號(hào)建模,并給出系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件,對(duì)比分析了微電網(wǎng)阻抗和控制器參數(shù)等對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。以相位裕度為指標(biāo),對(duì)微電網(wǎng)阻抗進(jìn)行了區(qū)間劃分。搭建仿真模型,從仿真層面驗(yàn)證了阻抗區(qū)間劃分的正確性和增益調(diào)度自適應(yīng)控制的可行性。最后制作了一臺(tái)單相并網(wǎng)逆變器試驗(yàn)樣機(jī),從實(shí)驗(yàn)層面驗(yàn)證了本文增益調(diào)度自適應(yīng)控制策略的可行性。
[Abstract]:With the development of renewable energy generation technology, grid-connected inverters are becoming more and more important as new energy generation devices are connected to power grid or load. Different from traditional large power grid, micro-grid is a weak grid. The equivalent impedance can not be ignored and changed in real time. When the impedance of microgrid changes, it is difficult for the grid-connected inverter with fixed controller parameters to keep the ideal performance index. In this paper, the gain scheduling adaptive control strategy is used to design the controller of grid-connected inverter. In this paper, the control technology and topology of grid-connected inverter are compared, then the full-bridge inverter is used as the main circuit topology, and the output is based on LCL filter. The resonant of LCL filter is suppressed by double closed-loop control of the current into the grid and capacitor current. The single-phase grid-connected inverter system is modeled by using the bipolar SPWM control mode. The open loop transfer function and output impedance expression of the system are given. The small-signal modeling of grid-connected inverter and microgrid interconnection system is carried out, and the stable operating conditions of the system are given. The effects of impedance and controller parameters on system stability are compared and analyzed. Taking phase margin as an index, the impedance of microgrid is divided into sections, and the simulation model is built. The correctness of impedance interval partition and the feasibility of gain scheduling adaptive control are verified by simulation. Finally, a single-phase grid-connected inverter experimental prototype is made. The feasibility of the gain scheduling adaptive control strategy is verified by experiments.
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TM464
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1497741
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