【摘要】：電力電子技術的迅速發(fā)展使得配電網電力電子化趨勢加快,非線性負荷的接入給電網造成的電能質量問題日趨嚴重,低壓配網的諧波問題受到廣泛關注。鑒于分布式光伏電源在低壓配網的廣泛應用是整體發(fā)展趨勢,但由于光伏逆變器的工作時間有限,其大部分時間都處于待機狀態(tài),考慮將其有效利用是非常必要的。鑒于光伏逆變器的拓撲結構與有源濾波器相似,即便其處于光伏逆變狀態(tài),將其設計為具備兼具濾波功能也是可行的。因此,本文的主要目的是研究一種基于虛擬阻抗的光伏逆變器諧波抑制策略及其優(yōu)化研究,改進系統(tǒng)控制器與諧波提取方法,通過檢測并網點諧波電壓用于控制以改善電能質量,并通過對虛擬阻抗值尋優(yōu)達到目標抑制效果。本文首先對LCL型光伏逆變器進行了研究,建立了同步旋轉坐標系下的LCL型光伏逆變器的數(shù)學模型,并分析坐標變換對LCL諧振的影響。在此基礎上,針對現(xiàn)有控制器對諧波信號跟蹤效果差或計算量大的缺陷,選取了適用于本課題的改進“PI+重復”控制器,通過仿真分析對比控制器的性能,在不增加計算量的情況下提高了對諧波信號的控制精度與動態(tài)響應。其次,改進了二階廣義積分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)的諧振頻率、輸入信號前向通道,設計了頻率自適應、交叉反饋的諧波提取方法,使得所提諧波檢測方法在不平衡、畸變電網下可高精度提取諧波,同時可保證電壓鎖相。然后,針對傳統(tǒng)諧波補償方法需對線路改造加裝電流互感器的問題,提出采用一種基于虛擬阻抗的光伏逆變器諧波抑制策略,其僅需檢測并網點電壓諧波,使得光伏逆變器在發(fā)出有功功率的同時,可抑制并網點的諧波;再者,指出使得諧波抑制效果最佳的虛擬阻抗的存在性,故對最佳虛擬阻抗進行搜索優(yōu)化研究,進一步提出利用粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)解決最佳虛擬阻抗值的不確定性問題,使諧波抑制效果最佳;接著,通過仿真對以上算法的可行性進行驗證。最后,搭建了具備諧波抑制功能的光伏逆變器樣機實驗平臺,實驗證明所提控制理論可準確檢測諧波信號并有效降低并網點電壓諧波。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：2655441