發(fā)布時(shí)間：2021-07-23 15:48

　　能源日益枯竭的今天,新能源的開(kāi)發(fā)利用迫在眉睫。而并網(wǎng)逆變器作為連接新能源和電網(wǎng)的裝置,設(shè)計(jì)相應(yīng)的策略方案來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效地控制,是光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的一環(huán)。本文在傳統(tǒng)控制策略的基礎(chǔ)上,對(duì)準(zhǔn)PR控制下的LCL型并網(wǎng)逆變器進(jìn)行研究。本文主要內(nèi)容如下:首先,本文對(duì)并網(wǎng)逆變器的正弦脈沖寬度調(diào)制方法進(jìn)行了介紹,并對(duì)LCL濾波器的逆變器側(cè)電感、網(wǎng)側(cè)電感和濾波電容的設(shè)計(jì)方法分別進(jìn)行了分析,同時(shí)對(duì)LCL濾波器存在的諧振尖峰問(wèn)題的危害和解決方法包括無(wú)源阻尼、有源阻尼法分別通過(guò)計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)的分析。其次,本文通過(guò)對(duì)LCL型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型的計(jì)算分析,得到其簡(jiǎn)化模型及傳遞函數(shù),對(duì)于內(nèi)環(huán)控制采用了電容電流反饋的有源阻尼控制,以針對(duì)LCL型濾波器在諧振頻率處存在的諧振尖峰問(wèn)題進(jìn)行解決;對(duì)于外環(huán)控制采用了網(wǎng)側(cè)電流準(zhǔn)PR控制以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流信號(hào)的無(wú)靜差跟蹤。之后,通過(guò)計(jì)算推導(dǎo),得到控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖和傳遞函數(shù),并由相應(yīng)的計(jì)算和作圖分析確定傳遞函數(shù)中各參數(shù)的取值。將參數(shù)代入系統(tǒng)傳遞函數(shù)繪出其波特圖,可以發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的相角裕度、增益裕度、基波增益均滿(mǎn)足相應(yīng)設(shè)計(jì)要求,從而在理論上驗(yàn)證了本文所采用的控制策略的可行性。最后,以本... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２雙極性ＳＰＷＭ控制原理圖??

?并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)原理???——?ｉ?卜—￣ＩＩ—?￣?１—１?ｎ?ｎ?ｎ?Ｉ￣??ｏ?；?？??ｃｏｌ??丄?ＬＪ?ＬＪ?Ｕ?Ｕ?Ｕ?Ｉ—？?Ｌ＿Ｊ?１＾—１１?ＩＩ?■?，Ｊｌ，Ｊ?ｉ＿??圖２．２雙極性ＳＰＷＭ控制原理圖??圖２．２為雙極性ＳＰＷＭ控制的原理圖。圖中％為正弦調(diào)制波，幅值為％；??為三角載波，幅值為ｇ至％的控制信號(hào)通過(guò)％和的對(duì)比所得到。圖??中可以發(fā)現(xiàn)，．在一個(gè)周期之內(nèi)只有－％＾和＋＾／＾兩個(gè)電平且二者極性相反，??因此該調(diào)制方法被稱(chēng)為雙極性ＳＰＷＭ控制�？梢钥吹�，雙極性ＳＰＷＭ控制的調(diào)??制波是正弦波，其周期決定于々ｆ，振幅決定于乂，載波為雙極性的三角波。由??此，逆變橋輸出相電壓的脈沖是雙極性的，由調(diào)制波和載波的交點(diǎn)決定。??ｉｒｍｉｉｉｉｉｆ???Ｊ?川丨丨圓??圖２．３單極倍頻ＳＰＷＭ控制原理圖??圖２．３為單極性ＳＰＷＭ控制的原理圖。％正弦調(diào)制波，兩組三??角載波，必、％的控制信號(hào)通過(guò)％和ｔ的對(duì)比所得到，４、４的控制信號(hào)通過(guò)％??和的對(duì)比所得到。由于ｉ／ｉｎｖ的脈動(dòng)頻率是載波頻率的兩倍，因此該調(diào)制方法??８??

?并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)原理???式（２．１）中，％為調(diào)制正弦波幅值，＆為正弦調(diào)制波角頻率。??ＵＪｌ?｜—１｜￣｜｜￣Ｕｐ－｜ｒ—｜?ｎ?｜－｜?ｎ?ｎ?門(mén)?ｒ??－ｕｊｉ?Ｊ?Ｕ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｕ?ＵＵＵＩ＿??ＵＪｌ?ｐｒｌＭｎｎＰｉｆｌｈｎ?ｎｎ?Ｍ?ｎｒ，??ｊｒ??＾ｍｎｎｎｎ?ｉ［??．Ｊ?ｉｉｉｕｕｕｙｍ?Ｌ??圖２．５三相逆變器ＳＰＷＭ控制原理圖??關(guān)于諧波分布特性，三相ＳＰＷＭ控制控制逆變器輸出電壓的諧波重點(diǎn)分布??于橋臂間電壓的載波頻率處及其附近，這也是設(shè)計(jì)其輸出濾波器時(shí)需要主要考慮??到的諧波。??２．２?ＬＣＬ濾波器設(shè)計(jì)??并網(wǎng)逆變器中，濾波器連接著逆變橋和電網(wǎng)，其作用是抑制逆變橋輸出電壓??含有的大量的開(kāi)關(guān)諧波所造成的并網(wǎng)電流諧波。目前較為常用的濾波器有Ｌ型、??ＬＣ型、ＬＣＬ型等。其中，ＬＣＬ型濾波器的中濾波電容Ｃ可以對(duì)高次諧波起到通??道的作用，從而能在一定程度上對(duì)高次諧波進(jìn)行消除，起到良好的濾波效果。由??于在開(kāi)關(guān)頻率處逆變橋輸出電壓會(huì)產(chǎn)生大量諧波，因此需要對(duì)濾波器的各部分進(jìn)??行合理的設(shè)計(jì)。單相ＬＣＬ濾波器和三相ＬＣＬ濾波器的結(jié)構(gòu)是一樣的，因此設(shè)計(jì)??思路相同。??首先，對(duì)于逆變器側(cè)電感的設(shè)計(jì)，單相全橋逆變器和三相全橋逆變器中流過(guò)??濾波器電感的電流均為流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流。為了防止其開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗過(guò)大，??需要對(duì)其進(jìn)行限制。以三相全橋并網(wǎng)逆變器為例，設(shè)計(jì)時(shí)，忽略濾波電感的基波??壓降，濾波電容電壓可以近似為橋臂輸出電壓的基波分量，于是得到逆變器側(cè)電??感電流的紋波變化規(guī)律，如圖２．６所示：??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
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