單相VSI-BPD閉環(huán)功率解耦控制及有功/無功功率控制研究
發(fā)布時(shí)間:2023-09-16 20:04
單相逆變器作為小型分布式發(fā)電系統(tǒng)主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),常用來實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電、儲(chǔ)能單元和燃料電池等直流電源與交流母線之間的能量交換。然而單相逆變器系統(tǒng)中固有的二倍工頻脈動(dòng)功率問題,不僅依賴于可靠性低的電解電容,更影響著直流分布式電源和儲(chǔ)能單元的工作效率和壽命,因此需要通過功率解耦技術(shù)解決這一問題。同時(shí)隨著可再生能源(光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等)的大量接入電網(wǎng),現(xiàn)在各國對(duì)小功率分布式發(fā)電系統(tǒng)要求有靈活的有功、無功功率控制。本文在課題組所提出的一種新型的單相功率解耦逆變器拓?fù)?Single-Phase Voltage Source Inverter with Voltage-Boosting and Power Decoupling Capabilities,單相VSI-BPD)基礎(chǔ)上,圍繞功率解耦控制和有功/無功功率控制進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)在于:1.以單相VSI-BPD拓?fù)錇檠芯繉?duì)象,分析了單相VSI-BPD拓?fù)涞墓β式怦羁刂茩C(jī)理;并對(duì)附加功率解耦電路中電感和功率解耦電容、濾波器中濾波電容和濾波電感進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì),為后續(xù)針對(duì)閉環(huán)功率解耦控制及逆變器控制研究奠定基礎(chǔ);最后,基于RTLAB硬件在環(huán)半...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 本文研究背景及意義
1.2 單相逆變器二倍工頻脈動(dòng)功率
1.3 單相逆變器功率解耦技術(shù)及其控制策略研究現(xiàn)狀
1.3.1 功率解耦技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 功率解耦控制策略研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 單相VSI-BPD拓?fù)涔ぷ髟砑捌涮匦?br> 2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理
2.2 功率解耦工作原理
2.3 附加功率解耦電路參數(shù)設(shè)計(jì)
2.3.1 附加功率解耦電路電感參數(shù)設(shè)計(jì)
2.3.2 單位功率因數(shù)下功率解耦電容參數(shù)設(shè)計(jì)
2.4 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)
2.5 開環(huán)帶載硬件在環(huán)仿真
2.6 本章小結(jié)
第三章 單相VSI-BPD拓?fù)溟]環(huán)功率解耦控制策略
3.1 附加功率解耦電路參數(shù)對(duì)功率解耦效果影響分析
3.1.1 電感中串聯(lián)電阻對(duì)功率解耦效果影響分析
3.1.2 功率解耦電容容值對(duì)功率解耦效果影響分析
3.2 閉環(huán)功率解耦控制策略
3.3 仿真驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 單相VSI-BPD拓?fù)錈o功功率控制策略
4.1 單相逆變器控制策略
4.2 單相逆變器構(gòu)造正交量方法
4.3 單相逆變器數(shù)學(xué)建模
4.3.1 靜止坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型
4.3.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型
4.4 單相逆變器無功功率控制策略
4.4.1 無功功率控制策略
4.4.2 功率解耦控制與無功功率控制關(guān)系分析
4.4.3 非單位功率因數(shù)下功率解耦電容容值設(shè)計(jì)
4.5 仿真驗(yàn)證
4.5.1 PI控制器穩(wěn)態(tài)誤差追蹤仿真
4.5.2 功率解耦控制和無功功率控制仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文主要工作總結(jié)
5.2 下一步工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
本文編號(hào):3847114
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 本文研究背景及意義
1.2 單相逆變器二倍工頻脈動(dòng)功率
1.3 單相逆變器功率解耦技術(shù)及其控制策略研究現(xiàn)狀
1.3.1 功率解耦技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 功率解耦控制策略研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 單相VSI-BPD拓?fù)涔ぷ髟砑捌涮匦?br> 2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理
2.2 功率解耦工作原理
2.3 附加功率解耦電路參數(shù)設(shè)計(jì)
2.3.1 附加功率解耦電路電感參數(shù)設(shè)計(jì)
2.3.2 單位功率因數(shù)下功率解耦電容參數(shù)設(shè)計(jì)
2.4 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)
2.5 開環(huán)帶載硬件在環(huán)仿真
2.6 本章小結(jié)
第三章 單相VSI-BPD拓?fù)溟]環(huán)功率解耦控制策略
3.1 附加功率解耦電路參數(shù)對(duì)功率解耦效果影響分析
3.1.1 電感中串聯(lián)電阻對(duì)功率解耦效果影響分析
3.1.2 功率解耦電容容值對(duì)功率解耦效果影響分析
3.2 閉環(huán)功率解耦控制策略
3.3 仿真驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 單相VSI-BPD拓?fù)錈o功功率控制策略
4.1 單相逆變器控制策略
4.2 單相逆變器構(gòu)造正交量方法
4.3 單相逆變器數(shù)學(xué)建模
4.3.1 靜止坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型
4.3.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型
4.4 單相逆變器無功功率控制策略
4.4.1 無功功率控制策略
4.4.2 功率解耦控制與無功功率控制關(guān)系分析
4.4.3 非單位功率因數(shù)下功率解耦電容容值設(shè)計(jì)
4.5 仿真驗(yàn)證
4.5.1 PI控制器穩(wěn)態(tài)誤差追蹤仿真
4.5.2 功率解耦控制和無功功率控制仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文主要工作總結(jié)
5.2 下一步工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
本文編號(hào):3847114
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