弱電網(wǎng)下LCLCL型并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 04:03
目前,以太陽能和風(fēng)能等為代表的新能源發(fā)電,不僅可以緩解能源短缺問題,還可以減少對環(huán)境造成的污染,因此,得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和青睞。而并網(wǎng)逆變器作為新能源發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接的重要組成元件,其性能將直接影響系統(tǒng)的可靠性以及并網(wǎng)電流的電能質(zhì)量。除此之外,隨著新能源發(fā)電在系統(tǒng)中所占比重的持續(xù)增加和位置的廣泛分布,電網(wǎng)越來越呈現(xiàn)出含有豐富背景諧波和較大電網(wǎng)阻抗的弱電網(wǎng)特性,這些特性會(huì)對并網(wǎng)逆變器提出更高的要求。因此,并網(wǎng)逆變系統(tǒng)采用的控制策略成為研究的熱點(diǎn)課題之一。本文以LCLCL型濾波的并網(wǎng)逆變系統(tǒng)為研究對象,對LCLCL型濾波器的參數(shù)約束條件、附加電網(wǎng)電壓前饋控制的電容電流與并網(wǎng)電流雙閉環(huán)控制、弱電網(wǎng)下電網(wǎng)阻抗對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響和減少電網(wǎng)阻抗對系統(tǒng)影響的方法等內(nèi)容展開研究。首先,根據(jù)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了LCLCL型濾波器在αβ坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并依據(jù)濾波器的參數(shù)約束條件,對其參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其次,為了提高系統(tǒng)中并網(wǎng)電流的電能質(zhì)量,采用附加電網(wǎng)電壓比例前饋控制的電流雙閉環(huán)控制策略。其中:電容電流內(nèi)環(huán)比例控制可以解決濾波器產(chǎn)生的諧振尖峰問題;并網(wǎng)電流外環(huán)通過采用QPR(準(zhǔn)比例諧...
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文的研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 并網(wǎng)逆變器的分類及發(fā)展趨勢
1.2.2 并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 濾波器類型及諧振阻尼方法
1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型及濾波器的設(shè)計(jì)
2.1 基于不同濾波器的并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型
2.1.1 PWM與逆變橋的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 LCL型濾波器在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.3 LCLCL型濾波器的數(shù)學(xué)模型
2.1.4 不同濾波器的特性對比分析
2.2 LCLCL型濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.1 逆變器側(cè)電感L_1的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.2 總濾波電容的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.3 電網(wǎng)側(cè)電感L_2的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.4 電容C_d和串聯(lián)諧振支路的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于電網(wǎng)電壓前饋控制的并網(wǎng)電流控制方法
3.1 電容電流內(nèi)環(huán)比例控制器的設(shè)計(jì)
3.2 并網(wǎng)電流的外環(huán)控制策略
3.2.1 PI控制器的原理
3.2.2 PR控制器的原理
3.2.3 QPR控制器的原理及實(shí)現(xiàn)
3.2.4 QPR與 PI的聯(lián)合控制策略
3.3 電網(wǎng)電壓前饋補(bǔ)償控制
3.4 仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 弱電網(wǎng)下電網(wǎng)阻抗對并聯(lián)逆變系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的影響
4.1 弱電網(wǎng)下LCLCL型并聯(lián)逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的建模
4.2 電網(wǎng)阻抗對并聯(lián)逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響
4.3 減小電網(wǎng)阻抗對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的PCC電壓諧振前饋控制法
4.4 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文工作總結(jié)
5.2 后期研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于快速重復(fù)控制內(nèi)模的改進(jìn)型復(fù)系數(shù)鎖相環(huán)[J]. 徐鵬,陳國柱. 電氣自動(dòng)化. 2019(01)
[2]基于狀態(tài)積分反饋的大功率逆變器復(fù)合重復(fù)控制策略[J]. 劉俊,胡國珍. 電測與儀表. 2019(02)
[3]中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題與對策研究[J]. 楊國淵. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(44)
[4]清潔能源開發(fā)利用對于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究[J]. 朱衛(wèi)東,任志遠(yuǎn),向成兵. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(44)
[5]光伏逆變器并網(wǎng)電流諧波抑制方法[J]. 廖志鵬,劉志宇,郗瑞霞. 電氣傳動(dòng). 2018(09)
[6]基于QPR與PI聯(lián)合控制的改進(jìn)LCLL型并網(wǎng)電流優(yōu)化[J]. 劉毓梅,趙巧娥,高戈,章偉明. 自動(dòng)化與儀表. 2018(06)
[7]多逆變器并網(wǎng)諧振特性分析[J]. 舒萬韜,洪蘆誠,劉寧波,王建華,夏俊榮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[8]一種基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的電流諧波抑制方法[J]. 耿乙文,田芳芳,孫帥,魏晨曦,張洋. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器研究綜述[J]. 顧盼盼,鄭建勇,繆惠宇,楊杰,楊赟. 電工電氣. 2017(11)
[10]基于最優(yōu)開環(huán)截止頻率學(xué)習(xí)的永磁伺服系統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定方法[J]. 王爽,馮堅(jiān)棟,丁雪,石堅(jiān). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
博士論文
[1]分布式發(fā)電系統(tǒng)中LCL濾波并網(wǎng)逆變器運(yùn)行魯棒性研究[D]. 許津銘.南京航空航天大學(xué) 2017
碩士論文
[1]光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)功率平衡及LCL型并網(wǎng)逆變器復(fù)合控制研究[D]. 姚建雙.西安理工大學(xué) 2018
[2]單相LCL型光伏并網(wǎng)微逆變器的控制技術(shù)研究[D]. 聶曉藝.南昌大學(xué) 2018
[3]LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 王金強(qiáng).蘭州交通大學(xué) 2018
[4]弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]. 范路.蘭州交通大學(xué) 2018
[5]基于LCL輸出濾波器的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 保婷婷.蘭州交通大學(xué) 2017
[6]一種基于H6橋的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D]. 王旭.陜西科技大學(xué) 2017
[7]并網(wǎng)逆變器諧振機(jī)理及抑制研究[D]. 黃亞申.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]高頻隔離型準(zhǔn)Z源光伏微逆變器的控制策略研究[D]. 司文旭.重慶理工大學(xué) 2017
[9]基于三相四線制多功能并網(wǎng)逆變器的協(xié)同控制策略研究[D]. 李曉.重慶理工大學(xué) 2017
[10]基于LCL濾波器的光儲(chǔ)發(fā)電三相并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 張哲偉.太原理工大學(xué) 2015
本文編號:3331328
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文的研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 并網(wǎng)逆變器的分類及發(fā)展趨勢
1.2.2 并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.3 濾波器類型及諧振阻尼方法
1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型及濾波器的設(shè)計(jì)
2.1 基于不同濾波器的并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型
2.1.1 PWM與逆變橋的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 LCL型濾波器在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.3 LCLCL型濾波器的數(shù)學(xué)模型
2.1.4 不同濾波器的特性對比分析
2.2 LCLCL型濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.1 逆變器側(cè)電感L_1的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.2 總濾波電容的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.3 電網(wǎng)側(cè)電感L_2的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.4 電容C_d和串聯(lián)諧振支路的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于電網(wǎng)電壓前饋控制的并網(wǎng)電流控制方法
3.1 電容電流內(nèi)環(huán)比例控制器的設(shè)計(jì)
3.2 并網(wǎng)電流的外環(huán)控制策略
3.2.1 PI控制器的原理
3.2.2 PR控制器的原理
3.2.3 QPR控制器的原理及實(shí)現(xiàn)
3.2.4 QPR與 PI的聯(lián)合控制策略
3.3 電網(wǎng)電壓前饋補(bǔ)償控制
3.4 仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 弱電網(wǎng)下電網(wǎng)阻抗對并聯(lián)逆變系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的影響
4.1 弱電網(wǎng)下LCLCL型并聯(lián)逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的建模
4.2 電網(wǎng)阻抗對并聯(lián)逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響
4.3 減小電網(wǎng)阻抗對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的PCC電壓諧振前饋控制法
4.4 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文工作總結(jié)
5.2 后期研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于快速重復(fù)控制內(nèi)模的改進(jìn)型復(fù)系數(shù)鎖相環(huán)[J]. 徐鵬,陳國柱. 電氣自動(dòng)化. 2019(01)
[2]基于狀態(tài)積分反饋的大功率逆變器復(fù)合重復(fù)控制策略[J]. 劉俊,胡國珍. 電測與儀表. 2019(02)
[3]中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題與對策研究[J]. 楊國淵. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(44)
[4]清潔能源開發(fā)利用對于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究[J]. 朱衛(wèi)東,任志遠(yuǎn),向成兵. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(44)
[5]光伏逆變器并網(wǎng)電流諧波抑制方法[J]. 廖志鵬,劉志宇,郗瑞霞. 電氣傳動(dòng). 2018(09)
[6]基于QPR與PI聯(lián)合控制的改進(jìn)LCLL型并網(wǎng)電流優(yōu)化[J]. 劉毓梅,趙巧娥,高戈,章偉明. 自動(dòng)化與儀表. 2018(06)
[7]多逆變器并網(wǎng)諧振特性分析[J]. 舒萬韜,洪蘆誠,劉寧波,王建華,夏俊榮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[8]一種基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的電流諧波抑制方法[J]. 耿乙文,田芳芳,孫帥,魏晨曦,張洋. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(05)
[9]光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器研究綜述[J]. 顧盼盼,鄭建勇,繆惠宇,楊杰,楊赟. 電工電氣. 2017(11)
[10]基于最優(yōu)開環(huán)截止頻率學(xué)習(xí)的永磁伺服系統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定方法[J]. 王爽,馮堅(jiān)棟,丁雪,石堅(jiān). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
博士論文
[1]分布式發(fā)電系統(tǒng)中LCL濾波并網(wǎng)逆變器運(yùn)行魯棒性研究[D]. 許津銘.南京航空航天大學(xué) 2017
碩士論文
[1]光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)功率平衡及LCL型并網(wǎng)逆變器復(fù)合控制研究[D]. 姚建雙.西安理工大學(xué) 2018
[2]單相LCL型光伏并網(wǎng)微逆變器的控制技術(shù)研究[D]. 聶曉藝.南昌大學(xué) 2018
[3]LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 王金強(qiáng).蘭州交通大學(xué) 2018
[4]弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]. 范路.蘭州交通大學(xué) 2018
[5]基于LCL輸出濾波器的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 保婷婷.蘭州交通大學(xué) 2017
[6]一種基于H6橋的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D]. 王旭.陜西科技大學(xué) 2017
[7]并網(wǎng)逆變器諧振機(jī)理及抑制研究[D]. 黃亞申.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]高頻隔離型準(zhǔn)Z源光伏微逆變器的控制策略研究[D]. 司文旭.重慶理工大學(xué) 2017
[9]基于三相四線制多功能并網(wǎng)逆變器的協(xié)同控制策略研究[D]. 李曉.重慶理工大學(xué) 2017
[10]基于LCL濾波器的光儲(chǔ)發(fā)電三相并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 張哲偉.太原理工大學(xué) 2015
本文編號:3331328
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