進(jìn)入21世紀(jì)以來,各國(guó)的經(jīng)濟(jì)騰飛帶來了傳統(tǒng)能源使用量逐漸變大問題,直接導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的惡化�？稍偕茉匆云洫�(dú)特的優(yōu)點(diǎn)得到了世界各國(guó)的認(rèn)可,太陽能作為其中之一,可直接開發(fā)和利用,并且儲(chǔ)量巨大、清潔無害,廣受關(guān)注。光伏單元輸出的電能需要經(jīng)過逆變才能匯入電網(wǎng),因此,逆變器在并網(wǎng)過程中起著重要的作用,并且系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)逆變器的性能有著較高的要求。大型工業(yè)用電設(shè)備及非線性負(fù)載的使用雖然促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展,但電網(wǎng)的諧波污染問題也隨之而來。因此,研究在電網(wǎng)電壓含有諧波情況下,保證光伏并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)電網(wǎng)電壓背景諧波導(dǎo)致的并網(wǎng)電流諧波問題,對(duì)諧波補(bǔ)償控制策略展開深入的探究。探究?jī)?nèi)容如下:首先綜述現(xiàn)有的諧波檢測(cè)方法及并網(wǎng)電流諧波抑制方法。確定以光伏為發(fā)電單元的單相并網(wǎng)逆變器采用單級(jí)式結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)電路中的相關(guān)參數(shù)。詳細(xì)介紹下垂控制的基本原理及鎖相技術(shù),分析畸變的電網(wǎng)電壓對(duì)并網(wǎng)電流的影響,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。為準(zhǔn)確提取電網(wǎng)電壓諧波,本文將諧波檢測(cè)環(huán)節(jié)與鎖相環(huán)結(jié)合在一起,減少控制單元,提出基于改進(jìn)自適應(yīng)延時(shí)濾波的鎖頻環(huán)提取電網(wǎng)基波電壓,從而得到電網(wǎng)諧波電壓,經(jīng)過準(zhǔn)PR控制器調(diào)節(jié)后與基波控制器輸出進(jìn)行疊加,使并網(wǎng)逆變器輸出與電網(wǎng)電壓幅值相同、相位相等的電壓,抑制并網(wǎng)電流諧波。針對(duì)傳統(tǒng)線性控制方法魯棒性差、參數(shù)調(diào)試需要反復(fù)試湊的問題,提出基于無源控制理論的能量成型并網(wǎng)控制策略。建立單相光伏并網(wǎng)逆變器端口受控哈密頓模型,確定期望平衡點(diǎn),配置控制參數(shù),得到控制方程。對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中能量成型控制器的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并搭建模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。最后,搭建基于PLECS RTbox的半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所提出的并網(wǎng)電流諧波抑制策略進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提控制策略能準(zhǔn)確提取電網(wǎng)電壓諧波,并且驗(yàn)證了能量成型控制算法具有強(qiáng)魯棒性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM464
【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

不對(duì)并網(wǎng)電流諧波進(jìn)行抑制時(shí)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)波形如圖5-2 所示。采用基于改進(jìn)自適應(yīng)延時(shí)濾波的鎖頻環(huán)來提取電網(wǎng)電壓諧波，并經(jīng)過雙環(huán)多重準(zhǔn) PR 控制對(duì)并網(wǎng)電流進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)波形如圖 5-3 所示。其中，vac、iac分別為逆變器輸出電壓、輸出電流，vg、ig分別為電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電流，P、Q 分別為逆變器輸出有功功率和無功功率。由圖 5-2 可知，由于電網(wǎng)電壓中存在背景諧波，當(dāng)不進(jìn)行諧波補(bǔ)償時(shí)，逆變器輸出電流和并網(wǎng)電流都發(fā)生了明顯的畸變，導(dǎo)致并網(wǎng)效果變差，并網(wǎng)電流THD 為 7.89%，不滿足要求。由圖 5-3 可知，采用諧波補(bǔ)償策略后，基于改進(jìn)自適應(yīng)延時(shí)濾波的鎖頻環(huán)可以準(zhǔn)確提取電網(wǎng)電壓諧波進(jìn)行補(bǔ)償，并網(wǎng)電流質(zhì)量得到明顯改善，波形正弦度良好，其 THD 為 3.04%

0Vt/s-(c) 電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)電流 5-3 采用多重準(zhǔn) PR 控制的諧波補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)波形自適應(yīng)延時(shí)濾波的鎖頻環(huán)提取電網(wǎng)電壓諧進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)波形如圖 5-4 所方法對(duì)并網(wǎng)電流進(jìn)行諧波補(bǔ)償時(shí)，并網(wǎng)電

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本文編號(hào)：2822235