本文選題：微電網(wǎng) + 多功能并網(wǎng)逆變器�。� 參考：《湖南大學》2016年碩士論文

【摘要】：如今全球能源危機和環(huán)境污染的問題日益加劇,充分利用光伏、風力等清潔可再生能源發(fā)電是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢,微電網(wǎng)作為一種分布式電源接入電網(wǎng)的有效手段,逐步引起了廣泛的關注。微電網(wǎng)中的并網(wǎng)逆變器是能量傳輸?shù)年P鍵裝置,具有與電能質量治理裝置類似的拓撲結構和靈活多樣的控制策略,可以主動參與微電網(wǎng)電能質量治理,研究多功能并網(wǎng)逆變器的控制策略,提升逆變器在弱電網(wǎng)下的適應能力,對微電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運行具有重要的意義。本文以微電網(wǎng)中多功能并網(wǎng)逆變器的控制策略為對象,深入研究了多功能并網(wǎng)逆變器的同步鎖相環(huán)控制方法和不平衡及諧波的補償策略。主要工作和創(chuàng)新點體現(xiàn)在：(1)在分析同步參考坐標系鎖相環(huán)的數(shù)學模型和動態(tài)性能基礎上,分別研究了基于二階廣義積分和滑動平均濾波的正負序解耦方法。詳細闡述了兩種濾波策略的結構、參數(shù)選擇與動態(tài)性能,基于兩種濾波方法,分別設計了dq旋轉坐標系下的鎖相環(huán)結構。通過仿真驗證,兩種正負序解耦方法能夠精確地檢測電網(wǎng)電壓基波的正負序幅值和相位信息,消除了電網(wǎng)電壓不平衡和諧波對同步信號檢測的影響。其中基于滑動平均濾波的正負序解耦方法結構更加簡單、響應速度更快、諧波抑制能力更強。(2)針對微電網(wǎng)中的電網(wǎng)電壓不平衡和非線性負載諧波問題,本文提出了一種多功能并網(wǎng)逆變器綜合集成控制方法,實現(xiàn)對正、負序下的基波有功、無功及諧波綜合控制。首先在電網(wǎng)電壓不平衡下,研究了一種正序dq旋轉坐標系的電流聯(lián)合控制方法,實現(xiàn)對正序負序電流的控制,提高系統(tǒng)的響應性能。針對非線性負載諧波問題,提出一種諧波復合補償控制方法,將6k±1次特征諧波變換成dq旋轉坐標系下6k次諧波,旨在降低系統(tǒng)的復雜度。然后對基波、2次紋波和6k次指令電流疊加,通過比例諧振控制器實現(xiàn)綜合集成控制。最后通過仿真驗證了所提出控制策略的有效性。(3)研制了額定功率為50kW的多功能并網(wǎng)逆變器,并給出實驗裝置的硬件系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設計方案。通過對所開發(fā)的樣機進行測試,在電網(wǎng)電壓不平衡和非線性負載諧波下,所提出的控制策略能有效地抑制逆變器直流側二次紋波,并能對無功與諧波進行補償,提高了微電網(wǎng)的電能質量。
[Abstract]:Nowadays, the global energy crisis and environmental pollution are becoming more and more serious. Making full use of clean and renewable energy, such as photovoltaic and wind, is the inevitable trend of the development of power grid in the future. Microgrid is an effective means of connecting distributed generation to power grid. Gradually aroused widespread concern. Grid-connected inverter in microgrid is the key device for energy transmission. It has similar topology structure and flexible control strategy as power quality control device, so it can participate in power quality management of microgrid actively. It is of great significance to study the control strategy of multi-function grid-connected inverter and improve the adaptability of inverter under weak grid, which is of great significance to the stable and reliable operation of microgrid. Taking the control strategy of multifunctional grid-connected inverter in microgrid as an object, the synchronous phase-locked loop control method and unbalanced and harmonic compensation strategy of multi-function grid-connected inverter are studied in this paper. On the basis of analyzing the mathematical model and dynamic performance of phase locked loop in synchronous reference coordinate system, the positive and negative sequence decoupling methods based on second order generalized integral and moving average filter are studied respectively. The structure, parameter selection and dynamic performance of the two filtering strategies are described in detail. Based on the two filtering methods, the phase-locked loop structure in the dq rotating coordinate system is designed respectively. The simulation results show that the two positive and negative sequence decoupling methods can accurately detect the amplitude and phase information of the fundamental wave of grid voltage and eliminate the influence of voltage imbalance and harmonics on the detection of synchronous signals. The method of positive and negative sequence decoupling based on moving average filter is simpler in structure, faster in response speed and stronger in harmonic suppression ability. In this paper, a comprehensive integrated control method for multifunctional grid-connected inverters is proposed to realize the integrated control of active, reactive and harmonic waves under positive and negative sequence. In this paper, a combined current control method based on the positive sequence DQ rotating coordinate system is studied under the unbalanced voltage of the power network, which realizes the control of the positive sequence and negative sequence current and improves the response performance of the system. In order to reduce the complexity of the system, a hybrid harmonic compensation control method is proposed to solve the nonlinear load harmonic problem. The 6k harmonic is transformed from 6k 鹵1 characteristic harmonics to 6k harmonics in the dq rotating coordinate system in order to reduce the complexity of the system. Then the fundamental ripple and 6k instruction current are superposed and the integrated control is realized by the proportional resonance controller. Finally, the effectiveness of the proposed control strategy is verified by simulation. The multifunctional grid-connected inverter with rated power of 50kW is developed, and the design scheme of hardware system, control system and software system of the experimental device is given. By testing the developed prototype, the proposed control strategy can effectively suppress the secondary ripple of the inverter and compensate the reactive power and harmonic under the unbalanced voltage and nonlinear load harmonics. The power quality of microgrid is improved.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM464

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 庹元科;徐定成;傅劍鋒;彭志春;;高效率并網(wǎng)逆變器發(fā)展綜述[J];現(xiàn)代建筑電氣;2011年05期

2 曾正;趙榮祥;湯勝清;楊歡;呂志鵬;;可再生能源分散接入用先進并網(wǎng)逆變器研究綜述[J];中國電機工程學報;2013年24期

3 李蘊知;;一種并網(wǎng)逆變器設計分析[J];電子技術與軟件工程;2013年14期

4 王斯成,余世杰,王德林,蘇建徽,董路影,沈玉梁;3kW可調度型并網(wǎng)逆變器的研制[J];太陽能學報;2001年01期

5 陳潼;趙榮祥;;并網(wǎng)逆變器間接電流解耦控制策略的研究[J];電力電子技術;2006年03期

6 陳潼;趙榮祥;;一種高頻環(huán)節(jié)并網(wǎng)逆變器的實現(xiàn)方案[J];江南大學學報;2006年06期

7 張強;張崇巍;張興;謝震;;風力發(fā)電用大功率并網(wǎng)逆變器研究[J];中國電機工程學報;2007年16期

8 文勁松;戴瑜興;劉偉;;3kW單相可再生能源并網(wǎng)逆變器設計[J];低壓電器;2007年15期

9 蔡磊;錢照明;彭方正;;Z源單相并網(wǎng)逆變器控制的實現(xiàn)[J];電力電子技術;2008年07期

10 王寶誠;郭小強;鄔偉揚;;高性能并網(wǎng)逆變器數(shù)字控制技術研究[J];電力自動化設備;2008年09期

相關會議論文 前9條

1 董鵬;畢天姝;薛安成;楊奇遜;;并網(wǎng)逆變器控制技術研究[A];2008中國電力系統(tǒng)保護與控制學術研討會論文集[C];2008年

2 侯世英;庹元科;;雙頻并網(wǎng)逆變器的仿真研究[A];四川省電工技術學會第九屆學術年會論文集[C];2008年

3 郭小強;鄔偉揚;關雅娟;;并網(wǎng)逆變器直流注入控制策略研究[A];2008中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會論文摘要集[C];2008年

4 史玉立;;微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器的一種改進下垂控制策略研究[A];中國農業(yè)工程學會2011年學術年會（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

5 劉淑琴;戴敏;韓國志;徐聰;邊忠國;;微電源并網(wǎng)逆變器的控制策略及仿真分析[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質量——第三屆全國電能質量學術會議暨電能質量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

6 劉聰;戴珂;張樹全;段科威;康勇;;分布式發(fā)電并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)有源濾波與無功補償功能的研究[A];第二屆全國電能質量學術會議暨電能質量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2011年

7 林輝品;王鹿軍;呂征宇;;電網(wǎng)諧波背景下并網(wǎng)逆變器的PRI控制方法[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質量——第三屆全國電能質量學術會議暨電能質量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

8 徐志英;許愛國;謝少軍;湯雨;;LCL并網(wǎng)逆變器入網(wǎng)電流控制技術研究[A];2008中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會論文摘要集[C];2008年

9 何占寧;夏東偉;劉玉朋;馬秀秀;;一種基于dsPIC30F4011的并網(wǎng)逆變器鎖相控制方法[A];2011年全國通信安全學術會議論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前3條

1 記者 周伶;我區(qū)光伏電站關鍵設備研究水平步入世界先進行列[N];新疆科技報(漢);2012年

2 姜小莉 左裔;光伏發(fā)電若要并網(wǎng) 直流先要變成交流[N];常州日報;2010年

3 本報記者 吳林;豐臺壘球場成節(jié)能示范場[N];中國房地產報;2007年

相關博士學位論文 前10條

1 李春鵬;蓄電池并網(wǎng)放電系統(tǒng)關鍵技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 許德志;并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)諧波交互的建模分析與抑制研究[D];上海大學;2015年

3 李小強;LCL濾波的并網(wǎng)逆變器非理想電網(wǎng)適應性分析及優(yōu)化控制[D];中國礦業(yè)大學;2015年

4 鄒常躍;數(shù)字控制型并網(wǎng)逆變器與多機并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[D];華中科技大學;2015年

5 楊波;基于并網(wǎng)逆變器電能質量與變換效率的若干關鍵技術研究[D];浙江大學;2010年

6 姚志壘;并網(wǎng)逆變器關鍵技術研究[D];南京航空航天大學;2012年

7 陳東;并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中的重復控制技術及其應用研究[D];浙江大學;2013年

8 王鹿軍;分布式發(fā)電中三相三電平并網(wǎng)逆變器的若干關鍵技術研究[D];浙江大學;2013年

9 李巍巍;三相LCL型并網(wǎng)逆變器中電網(wǎng)電壓引起的諧波和不平衡電流抑制研究[D];華中科技大學;2014年

10 殷進軍;LCL濾波并網(wǎng)逆變器的數(shù)字單環(huán)控制技術研究[D];華中科技大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 石宇龍;電網(wǎng)電壓畸變情況下三相并網(wǎng)逆變器控制研究[D];燕山大學;2015年

2 張越;基于虛擬磁鏈的三相并網(wǎng)逆變控制策略研究[D];寧夏大學;2015年

3 熊潔;LCL型并網(wǎng)逆變器控制算法研究[D];西南交通大學;2015年

4 李振偉;基于電網(wǎng)阻抗辨識的并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

5 徐修林;含多并網(wǎng)逆變器的配電網(wǎng)諧振機理分析與抑制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 姜振廷;三電平T型并網(wǎng)逆變器設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

7 程超;單相并網(wǎng)逆變器LLCL型輸出濾波器的研究[D];上海大學;2015年

8 李朋;不平衡故障兩相靜止坐標系下并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

9 徐流建;基于鍵合圖和BP神經(jīng)網(wǎng)絡的并網(wǎng)逆變器故障診斷研究[D];新疆大學;2015年

10 王軍;低壓微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器諧振問題的研究[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：2012507