本文選題：并網(wǎng)逆變器 + 小信號(hào)模型��； 參考：《華東交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在全球范圍內(nèi)隨著能源的不斷消耗以及污染的不斷加劇,使用新能源進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)越來(lái)越成為了科技工作者的研究重點(diǎn)。光伏并網(wǎng)逆變器是將分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)進(jìn)行連接的重要裝置,是分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心,對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵的作用。所以,對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行研究具有重要的意義。本文簡(jiǎn)要介紹了并網(wǎng)逆變器的各種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并詳細(xì)研究了用于小型分布式發(fā)電系統(tǒng)的低成本逆變器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即三開(kāi)關(guān)單級(jí)升降壓并網(wǎng)逆變器,該逆變器使用的開(kāi)關(guān)管數(shù)量少,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸出效率高且升降壓范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。分析了逆變器工作在電感電流斷續(xù)模式下,對(duì)閉環(huán)SPWM方法的PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文設(shè)計(jì)一種綜合指標(biāo)J,該指標(biāo)能同時(shí)反映系統(tǒng)的魯棒性和系統(tǒng)的偏差積分性能,采用全空間循環(huán)搜索的方法,尋找最優(yōu)的J值,最終得到PID控制器優(yōu)化后的參數(shù)。仿真及實(shí)驗(yàn)研究表明對(duì)PID參數(shù)優(yōu)化后,在輸入電壓發(fā)生較大變化時(shí),該逆變器的輸出電流能夠維持穩(wěn)定,且與電網(wǎng)電壓同步,THD較低。在本論文中,分析了一種基于能量控制的逆變器調(diào)制方法:脈沖能量調(diào)制(PEM)。使用Lyapunov穩(wěn)定性判據(jù)來(lái)分析PEM逆變器的穩(wěn)定性。這種調(diào)制技術(shù)是以能量控制為基礎(chǔ)的,通過(guò)計(jì)算每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的能量需求大小來(lái)計(jì)算脈沖寬度,從而實(shí)現(xiàn)逆變器控制。能量需求由輸出電壓和參考電流計(jì)算,逆變器的調(diào)制度是基于瞬時(shí)能量需求進(jìn)行計(jì)算的。并且還建立PEM逆變器的小信號(hào)等效模型,與PWM逆變器相比,PEM升降壓逆變器的性能得到了較大的提升。仿真結(jié)果表明,PEM方法能夠提供更穩(wěn)定的正弦輸出量,具有較低的THD值,并且能夠適用于更寬的直流輸入電壓及更寬的輸出功率范圍。
[Abstract]:With the continuous consumption of energy and the worsening of pollution, the technology of grid-connected power generation using new energy has become the research focus of science and technology workers. Grid-connected photovoltaic inverter is an important device to connect the distributed photovoltaic system to the grid. It is the core of the distributed photovoltaic grid-connected generation system and plays a key role in the stable operation of the whole generation system. Therefore, it is of great significance to study photovoltaic grid-connected inverter. This paper briefly introduces various circuit topologies of grid-connected inverters, and studies in detail the circuit topology of low-cost inverters for small distributed generation systems, that is, three-switch single-stage lifting voltage grid-connected inverters. The inverter uses a small number of switches, simple topology, high output efficiency and a wide range of lifting voltage. The pid controller parameters of the closed loop SPWM method are optimized under the intermittent inductance current mode. In this paper, a comprehensive index J is designed, which can reflect both the robustness of the system and the deviation integral performance of the system. The optimal J value is found by the method of full space cyclic search, and the optimized parameters of the pid controller are obtained. The simulation and experimental results show that the output current of the inverter is stable and the THD is low when the input voltage changes greatly after the pid parameters are optimized. In this paper, an energy control based inverter modulation method, pulse energy modulation (PEM), is analyzed. Lyapunov stability criterion is used to analyze the stability of PEM inverter. This modulation technique is based on energy control. The pulse width is calculated by calculating the energy requirement of each switching cycle, and the inverter control is realized. The energy requirement is calculated by the output voltage and reference current, and the modulation of the inverter is based on the instantaneous energy requirement. The small signal equivalent model of PEM inverter is also established. Compared with PWM inverter, the performance of PEM inverter is greatly improved. The simulation results show that the PEM method can provide a more stable sinusoidal output, have a lower THD value, and can be applied to a wider DC input voltage and a wider output power range.
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM464;TM615

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2067080