隨著能源枯竭生態(tài)破壞等問題的接踵而至,在國際政策主張保護環(huán)境及經濟可持續(xù)發(fā)展的背景下,光伏發(fā)電技術受到世界各國的普遍關注。T-NPC三電平逆變器作為中高功率發(fā)電領域應用最為廣泛的拓撲,研究熱點和難點在于如何抑制中點電位波動和降低開關損耗。中點平衡策略能夠避免輸出波形畸化和開關管過壓,是逆變器安全性的保障;軟開關技術是解決工業(yè)應用中高頻化和低損耗之間矛盾的最佳選擇,可以最大限度提高效率和功率密度。所以,論文主要研究光伏發(fā)電并網系統(tǒng)的中點平衡策略與軟開關技術等關鍵技術。(1)雙閉環(huán)光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的整體建模。首先研究了光伏電池特性,為光伏電池建模作出了可行性分析。然后分析了T-NPC三電平逆變器的相關工作原理、數學模型以及并網控制策略,研究了相關參數的計算方法,最后在此基礎上以三電平逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制模型為研究對象,建立其仿真模型進行仿真實驗。實驗結果表明雙閉環(huán)控制波形質量更高、直流母線更為穩(wěn)定等優(yōu)點。(2)提出基于改進型自抗擾控制器的NPC三電平逆變器中點平衡策略。針對中點鉗位型三電平逆變器所固有的中點電位波動問題,建立直流側中點電位的波動模型,提出一種基于分數階自抗擾控制器(F...

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 光伏發(fā)電研究背景和意義
        1.1.1 國內外光伏發(fā)電的現狀及發(fā)展趨勢
        1.1.2 并網光伏電站分類及發(fā)展
    1.2 三相三電平逆變器研究現狀
        1.2.1 I-NPC三電平逆變器
        1.2.2 T-NPC三電平逆變器
    1.3 T-NPC逆變器關鍵技術研究現狀
        1.3.1 軟開關技術
        1.3.2 中點電位平衡控制
    1.4 論文主要工作
第2章 T-NPC光伏并網系統(tǒng)基本原理
    2.1 光伏電池的原理及其特性
        2.1.1 光伏電池數學模型
        2.1.2 輸出特性分析
        2.1.3 最大功率點追蹤
    2.2 T-NPC三電平逆變器的原理分析
        2.2.1 拓撲分析及工作原理
        2.2.2 換流過程分析
    2.3 逆變器數學模型及并網控制策略
        2.3.1 T-NPC三電平逆變器數學模型
        2.3.2 T-NPC三電平逆變器控制策略
    2.4 仿真建模及實驗結果分析
    2.5 本章小結
第3章 改進型T-NPC三電平逆變器中點平衡策略
    3.1 中點電壓不平衡的原因及影響
    3.2 ADRC控制器原理
        3.2.1 ADRC控制器
        3.2.2 跟蹤微分器(TD)
        3.2.3 擴張狀態(tài)觀測器(ESO)
        3.2.4 非線性狀態(tài)誤差反饋律(NLSEF)
    3.3 分數階控制器
        3.3.1 分數階微積分
        3.3.2 伯德理想傳遞函數
    3.4 FOC-ADRC中點電位平衡控制策略
        3.4.1 狀態(tài)空間模型
        3.4.2 FOC-ADRC控制器的設計
        3.4.3 中點平衡控制策略
    3.5 實驗結果與分析
    3.6 本章小結
第4章 新型軟開關三電平逆變器
    4.1 T-NPC 三電平逆變器的損耗分析
    4.2 新型無源軟開關三電平逆變器
        4.2.1 電路拓撲
        4.2.2 工作原理
        4.2.3 軟開關實現的條件及關鍵參數設計
    4.3 優(yōu)化分析
        4.3.1 箝壓電路
        4.3.2 損耗優(yōu)化
    4.4 新型無源軟開關三電平逆變器仿真與樣機實驗
        4.4.1 仿真實驗驗證與結果分析
        4.4.2 樣機實驗結果分析
    4.5 本章小結
第5章 T-NPC光伏逆變系統(tǒng)60KW實驗平臺設計
    5.1 系統(tǒng)總體結構
    5.2 BOOST功率電路設計
        5.2.1 BOOST功率電路參數
        5.2.2 BOOST電感選型
        5.2.3 BOOST側IGBT選型
        5.2.4 電容與霍爾元件選型
    5.3 INV功率電路設計
        5.3.1 INV功率電路參數
        5.3.2 INV電感選型
        5.3.3 LCL濾波器設計
    5.4 控制電路設計
        5.4.1 驅動電路
        5.4.2 采樣電路
        5.4.3 保護電路
        5.4.4 絕緣阻抗檢測電路
        5.4.5 中點平衡電路
    5.5 并網實驗與結果與分析
        5.5.1 實驗平臺
        5.5.2 并網實驗結果
    5.6 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及研究成果



本文編號：3985099