基于多頻率小信號模型的三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
發(fā)布時間:2023-03-12 14:46
隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn),新能源發(fā)電占總發(fā)電的比重日益上升,電力電子裝置被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),電力系統(tǒng)電力電子化的趨勢也愈發(fā)明顯,以同步機(jī)為主導(dǎo)的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的動態(tài)特性也隨之改變,電網(wǎng)強(qiáng)度變?nèi)跻咽遣蝗莺鲆暤膯栴}。并網(wǎng)逆變器是電力電子化并網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,其區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械裝置,在運行過程中會產(chǎn)生大量的諧波,同時并網(wǎng)逆變器與弱電網(wǎng)之間的耦合作用十分復(fù)雜,并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的共同關(guān)注。本文以三相LCL型并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)為研究對象,分析了主要的幾種并網(wǎng)接口濾波器結(jié)構(gòu)和其阻尼特性。針對LCL型濾波器固有的諧振尖峰,從性能效果和經(jīng)濟(jì)價值兩方面對無源阻尼方案和有源阻尼方案進(jìn)行評估,為阻尼方案的合理選擇提供依據(jù)。重點研究并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中PWM環(huán)節(jié)的邊帶效應(yīng)和混疊效應(yīng),建立PWM環(huán)節(jié)多頻率小信號模型和三相并網(wǎng)逆變器的多頻率小信號模型。經(jīng)過對多頻率小信號模型的數(shù)學(xué)簡化,最終得到考慮邊帶效應(yīng)和混疊效應(yīng)的PWM環(huán)節(jié)增益K*PWM。本文選取阻抗分析法作為穩(wěn)定性分析方法,研究網(wǎng)側(cè)阻抗對三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。對在相同條件下,基于傳...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)及其穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
1.2.1 并網(wǎng)接口濾波器的發(fā)展演變
1.2.2 小信號穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 大信號穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 并網(wǎng)接口濾波器結(jié)構(gòu)與阻尼特性分析
2.1 引言
2.2 并網(wǎng)接口濾波器的特性分析
2.3 無源阻尼特性分析
2.4 有源阻尼特性分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 PWM環(huán)節(jié)及三相并網(wǎng)逆變器的多頻率小信號模型
3.1 引言
3.2 PWM環(huán)節(jié)的多頻率小信號模型
3.3 PWM環(huán)節(jié)的混疊效應(yīng)
3.4 三相并網(wǎng)逆變器的多頻率小信號模型
3.4.1 模型的建立
3.4.2 模型的簡化
3.4.3 模型的驗證
3.5 本章小結(jié)
第4章 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.1 引言
4.2 阻抗穩(wěn)定性分析方法
4.3 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)阻抗建模
4.4 LCL濾波器參數(shù)設(shè)計
4.4.1 LCL逆變器側(cè)電感設(shè)計
4.4.2 LCL濾波電容設(shè)計
4.4.3 LCL網(wǎng)側(cè)電感設(shè)計
4.4.4 諧振頻率的約束
4.4.5 無源阻尼電阻設(shè)計
4.4.6 仿真驗證
4.5 影響阻抗模型的因素分析
4.5.1 數(shù)字控制計算延時
4.5.2 占空比小信號擾動
4.6 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.6.1 單臺三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.6.2 多臺三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 硬件在環(huán)實驗平臺
5.2.1 Typhoon HIL
5.2.2 控制板電路設(shè)計
5.3 穩(wěn)定性實驗與結(jié)果分析
5.3.1 負(fù)載突變動態(tài)實驗
5.3.2 阻抗切換動態(tài)實驗
5.3.3 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3761415
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)及其穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
1.2.1 并網(wǎng)接口濾波器的發(fā)展演變
1.2.2 小信號穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 大信號穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 并網(wǎng)接口濾波器結(jié)構(gòu)與阻尼特性分析
2.1 引言
2.2 并網(wǎng)接口濾波器的特性分析
2.3 無源阻尼特性分析
2.4 有源阻尼特性分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 PWM環(huán)節(jié)及三相并網(wǎng)逆變器的多頻率小信號模型
3.1 引言
3.2 PWM環(huán)節(jié)的多頻率小信號模型
3.3 PWM環(huán)節(jié)的混疊效應(yīng)
3.4 三相并網(wǎng)逆變器的多頻率小信號模型
3.4.1 模型的建立
3.4.2 模型的簡化
3.4.3 模型的驗證
3.5 本章小結(jié)
第4章 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.1 引言
4.2 阻抗穩(wěn)定性分析方法
4.3 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)阻抗建模
4.4 LCL濾波器參數(shù)設(shè)計
4.4.1 LCL逆變器側(cè)電感設(shè)計
4.4.2 LCL濾波電容設(shè)計
4.4.3 LCL網(wǎng)側(cè)電感設(shè)計
4.4.4 諧振頻率的約束
4.4.5 無源阻尼電阻設(shè)計
4.4.6 仿真驗證
4.5 影響阻抗模型的因素分析
4.5.1 數(shù)字控制計算延時
4.5.2 占空比小信號擾動
4.6 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.6.1 單臺三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.6.2 多臺三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 硬件在環(huán)實驗平臺
5.2.1 Typhoon HIL
5.2.2 控制板電路設(shè)計
5.3 穩(wěn)定性實驗與結(jié)果分析
5.3.1 負(fù)載突變動態(tài)實驗
5.3.2 阻抗切換動態(tài)實驗
5.3.3 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3761415
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