本文選題：鎖相技術(shù)　切入點：弱電網(wǎng)　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著新能源分布式發(fā)電的發(fā)展,逆變器被廣泛應(yīng)用到并網(wǎng)系統(tǒng)中。鎖相環(huán)作為逆變器的一部分為其并網(wǎng)電流提供了相位參考,因此鎖相環(huán)的準(zhǔn)確輸出與穩(wěn)定運行關(guān)乎到逆變器的工作狀態(tài)。尤其在弱電網(wǎng)條件下,其電網(wǎng)阻抗較高,如果不能準(zhǔn)確鎖定電網(wǎng)相位,逆變器向弱電網(wǎng)注入的電流會失真,甚至影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文在弱電網(wǎng)條件下,研究了并網(wǎng)逆變器鎖相過程中存在的問題,并針對弱電網(wǎng)條件設(shè)計了相應(yīng)的鎖相策略。本文首先選取了三種結(jié)構(gòu)不同且具有代表性的鎖相技術(shù),按照每種鎖相結(jié)構(gòu)的特征依次在電網(wǎng)理想情況與非理想情況下對其進行了鎖相特性分析。其次,分析了弱電網(wǎng)的高阻抗條件,利用同步參考坐標(biāo)鎖相環(huán)推導(dǎo)出鎖相環(huán)線性化前后的數(shù)學(xué)模型,并在該模型基礎(chǔ)上研究了弱電網(wǎng)條件下鎖相過程中出現(xiàn)的自同步現(xiàn)象,從理論上分析了并網(wǎng)逆變器鎖相過程中可能出現(xiàn)的問題,同時將其他兩種鎖相技術(shù)置于弱電網(wǎng)條件下研究這一問題的普遍性。搭建鎖相環(huán)仿真平臺,將三種鎖相結(jié)構(gòu)分別應(yīng)用到并網(wǎng)逆變器中,驗證弱電網(wǎng)條件下逆變器的鎖相問題。針對弱電網(wǎng)的高阻抗特點以及由此引發(fā)的鎖相問題設(shè)計了鎖相環(huán)阻抗抵消策略,根據(jù)需要研究了常見的電網(wǎng)阻抗估計方法,并分析了基于雙二階廣義積分的電壓正序分量提取結(jié)構(gòu),將其運用到鎖相策略中。最后搭建了弱電網(wǎng)條件下的并網(wǎng)逆變器仿真平臺,利用弱電網(wǎng)鎖相策略進行了仿真驗證。通過鎖相環(huán)基本性能仿真,以及在弱電網(wǎng)條件下使用鎖相環(huán)阻抗抵消策略前后的對比仿真,驗證了鎖相策略的可行性。
[Abstract]:With the development of new energy distributed generation, inverter is widely used in grid-connected system. As a part of inverter, PLL provides phase reference for grid-connected current. Therefore, the accurate output and stable operation of the PLL are related to the working state of the inverter, especially under the condition of weak grid, the impedance of the grid is high, if the phase of the grid can not be locked accurately, the current injected by the inverter into the weak grid will be distorted. Even affects the stability of the system. In this paper, under the condition of weak electric grid, the problems existing in the phase locking process of grid-connected inverter are studied. In this paper, three kinds of phase-locking techniques with different structure and representative structure are selected. According to the characteristics of each kind of phase-locked structure, the phase locking characteristics are analyzed under the ideal and non-ideal conditions of the power network in turn. Secondly, the high impedance conditions of the weak current network are analyzed. The mathematical model before and after the linearization of PLL is derived by using synchronous reference coordinate PLL. Based on the model, the phenomenon of self-synchronization in the process of PLL under the condition of weak electric network is studied. In this paper, the possible problems in the phase locking process of grid-connected inverter are analyzed theoretically. At the same time, the other two kinds of phase-locking techniques are put into the condition of weak electric network to study the universality of this problem. A phase-locked loop simulation platform is built. Three kinds of phase-locked structures are applied to grid-connected inverters to verify the phase-locked problem of the inverter under the condition of weak grid. A phase-locked loop impedance cancellation strategy is designed for the characteristics of high impedance of weak grid and the resulting phase-locking problem. According to the need, the common methods of impedance estimation are studied, and the structure of voltage positive sequence extraction based on double second order generalized integral is analyzed, which is applied to the phase-locked strategy. Finally, a grid-connected inverter simulation platform is built under the condition of weak grid. Through the simulation of the basic performance of PLL and the contrast simulation before and after using PLL impedance cancellation strategy under the condition of weak electric network, the feasibility of PLL is verified.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：1663828