發(fā)布時(shí)間：2018-03-25 15:05

  本文選題：全橋LLC　切入點(diǎn)：無(wú)差拍　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：能源是人類社會(huì)生產(chǎn)生活的基礎(chǔ),但現(xiàn)今大量使用化石燃料正帶來(lái)了一系列環(huán)境問(wèn)題。以風(fēng)能、太陽(yáng)能為主的新能源發(fā)電,以其可再生、廣泛存在、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),正逐漸成為化石能源的替代品,也為世界解決環(huán)境污染與能源短缺這一問(wèn)題提供了新途徑。隨著微型逆變器在商業(yè)應(yīng)用中不斷增加,三相微型逆變器以其發(fā)電效率高、三相功率平衡等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)得到了越來(lái)越多的發(fā)展。本課題研究的對(duì)象是分布式新能源發(fā)電中的兩級(jí)式三相微型逆變器,主要討論逆變器的控制優(yōu)化。首先,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)了逆變器的模型,通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算建立逆變器在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。然后針對(duì)傳統(tǒng)PI控制無(wú)法解決逆變器輸出電流靜態(tài)誤差且參數(shù)整定困難、系統(tǒng)超調(diào)過(guò)大等問(wèn)題,闡述了一種基于直接功率控制的無(wú)差拍控制策略,以解決MCU在控制上和采樣上的延時(shí)效應(yīng)問(wèn)題。在本課題中的DC/DC升壓環(huán)節(jié)采用的是全橋LLC多諧變換器,此變換器最大的優(yōu)點(diǎn)是可以在全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),在獲得高增益的同時(shí)大大降低升壓過(guò)程中的開關(guān)損耗,從而提高整機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率和功率密度。在本課題中的DC/AC逆變環(huán)節(jié)中,應(yīng)用了軟件鎖相環(huán)技術(shù)而非傳統(tǒng)的硬件鎖相,指出了過(guò)零點(diǎn)鎖相在復(fù)雜電網(wǎng)條件下的弊端。說(shuō)明了DSOGI鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)和分析了其工作原理,并針對(duì)其在電網(wǎng)含有較多諧波時(shí)暴露出的缺點(diǎn)做出優(yōu)化,使用了一種具有諧波消除功能的MSOGI鎖相環(huán)并獲得較好效果。在對(duì)本文中所提的理論詳細(xì)分析后,利用Matlab/Simulink、PSIM等軟件,對(duì)電路各個(gè)模塊創(chuàng)建了仿真模型,在滿足系統(tǒng)要求基礎(chǔ)上對(duì)前文的理論進(jìn)行驗(yàn)證,證明了無(wú)差拍控制方法對(duì)逆變系統(tǒng)調(diào)整控制的可行性。搭建實(shí)驗(yàn)樣機(jī),詳細(xì)說(shuō)明了逆變系統(tǒng)各個(gè)部分的硬件電路設(shè)計(jì)。使用TI公司的高性能DSP處理芯片TMS320F28035作為實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的控制芯片,實(shí)現(xiàn)了電流無(wú)差拍控制與SVPWM調(diào)制方式,最終證明了本系統(tǒng)的可行性。
[Abstract]:Energy is the basis of human society's production and life, but nowadays the extensive use of fossil fuels is bringing a series of environmental problems. The new energy, mainly wind energy and solar energy, has the advantages of renewable, widespread, pollution-free, and so on. It is becoming a substitute for fossil energy and provides a new way to solve the problem of environmental pollution and energy shortage in the world. With the increasing commercial application of micro-inverters, three-phase micro-inverters have high power generation efficiency. The unique advantages of three-phase power balance have been more and more developed. The object of this research is the two-stage three-phase miniature inverter in distributed new energy generation, which mainly discusses the control optimization of the inverter. The mathematical model of inverter is derived by mathematical method, and the mathematical model of inverter in different coordinate system is established by mathematical operation. Then, the static error of output current and the difficulty of parameter setting can not be solved by traditional Pi control. In order to solve the problem of delay effect of MCU in control and sampling, a non-beat control strategy based on direct power control is presented. In this paper, the full-bridge LLC multi-harmonic converter is used in the DC/DC boost. The biggest advantage of this converter is that it can realize soft switching in the full load range and reduce the switching loss in the boost process while obtaining high gain. In order to improve the energy conversion efficiency and power density of the whole machine, the software phase-locked loop technology is used in the DC/AC inverter of this subject instead of the traditional hardware phase-locked loop. This paper points out the disadvantages of zero-crossing phase-locked loop in complex power system, explains the basic structure of DSOGI PLL and analyzes its working principle, and optimizes its shortcomings when there are more harmonics in the power network. A kind of MSOGI phase-locked loop with harmonic elimination function is used and good results are obtained. After detailed analysis of the theory proposed in this paper, a simulation model is created for each module of the circuit by using Matlab / Simulink PIM software. On the basis of satisfying the requirements of the system, the above theory is verified, and the feasibility of adjusting the control of the inverter system by the non-beat control method is proved. The experimental prototype is built. The hardware circuit design of each part of the inverter system is described in detail. Using TI's high performance DSP processing chip TMS320F28035 as the control chip of the experimental prototype, the current non-beat control and the SVPWM modulation mode are realized. Finally, the feasibility of the system is proved.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM46;TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1663646