基于準比例諧振控制單相并網(wǎng)逆變器的研究
本文關(guān)鍵詞:基于準比例諧振控制單相并網(wǎng)逆變器的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,大量的分布式電源需要接入到電網(wǎng)中,并網(wǎng)逆變器是連接分布式電源與電網(wǎng)的主要裝置,分布式電源并網(wǎng)時需要保證并網(wǎng)電流能夠跟蹤電網(wǎng)電壓的變化,以減少對電網(wǎng)的污染,所以對于并網(wǎng)逆變器電流控制技術(shù)的研究顯得尤為重要。本文研究一種準比例諧振(PR)控制技術(shù),可以克服傳統(tǒng)比例積分(PI)控制無法實現(xiàn)對正弦信號無靜差跟蹤以及比例諧振(PR)控制無法有效的抑制電網(wǎng)電壓干擾的問題。首先,本文對并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)進行了簡單的論述,對并網(wǎng)逆變器的基本拓撲結(jié)構(gòu),輸出濾波器類型,并網(wǎng)電流控制技術(shù)等問題作出了詳細的介紹;根據(jù)狀態(tài)空間平均法建立單相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型,比較分析了基于PI、 PR、準PR并網(wǎng)電流控制技術(shù)的優(yōu)缺點,并從控制器特性,閉環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差,抗電網(wǎng)干擾三個方面對三種控制技術(shù)進行研究,得出了準PR控制器的優(yōu)越性。詳細的介紹了本文單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計和軟件系統(tǒng)的設(shè)計,詳細的分析了準PR控制參數(shù)對控制器控制性能的影響,給出了一種準PR控制器參數(shù)設(shè)計的基本方法。最后,給出了基于PI、 PR、準PR控制的系統(tǒng)仿真波形,驗證了前文理論分析的正確性,搭建了一臺基于準PR控制的單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng),并給出了相關(guān)實驗波形。
【關(guān)鍵詞】:并網(wǎng)逆變器 零穩(wěn)態(tài)誤差 準比例諧振控制
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM464
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-15
- 1.1 課題背景8-9
- 1.2 并網(wǎng)逆變器發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢9-10
- 1.2.1 國際上并網(wǎng)逆變器發(fā)展現(xiàn)狀9
- 1.2.2 國內(nèi)并網(wǎng)逆變器發(fā)展現(xiàn)狀9-10
- 1.3 并網(wǎng)逆變器控制策略概述10-14
- 1.3.1 比例積分微分控制10-11
- 1.3.2 滯環(huán)電流控制11-12
- 1.3.3 比例諧振控制12
- 1.3.4 準比例諧振控制12-13
- 1.3.5 其它控制方法13-14
- 1.4 課題的主要研究內(nèi)容14-15
- 第二章 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)關(guān)鍵問題概述15-23
- 2.1 正弦脈寬調(diào)制技術(shù)15-17
- 2.1.1 雙極性SPWM調(diào)制16
- 2.1.2 單極性SPWM調(diào)制16-17
- 2.2 并網(wǎng)逆變器拓撲結(jié)構(gòu)概述17-19
- 2.2.1 并網(wǎng)逆變器分類17
- 2.2.2 單相并網(wǎng)逆變器拓撲結(jié)構(gòu)17-19
- 2.3 單相并網(wǎng)逆變器輸出濾波器19-22
- 2.3.1 L型濾波器20
- 2.3.2 LC型濾波器20-21
- 2.3.3 LCL型濾波器21-22
- 2.4 本章小結(jié)22-23
- 第三章 單相并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)23-38
- 3.1 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)模型分析23-26
- 3.1.1 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)概述23
- 3.1.2 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)建模23-26
- 3.2 基于PI、PR、準PR并網(wǎng)電流控制技術(shù)26-33
- 3.2.1 基于PI控制并網(wǎng)電流控制技術(shù)26-28
- 3.2.2 基于PR控制并網(wǎng)電流控制技術(shù)28-32
- 3.2.3 基于準PR控制并網(wǎng)電流控制技術(shù)32-33
- 3.3 PI,PR,準PR控制性能技術(shù)對比分析33-37
- 3.3.1 三種控制器控制特性對比分析33-34
- 3.3.2 三種控制器閉環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差對比分析34-36
- 3.3.3 三種控制器抗電網(wǎng)干擾對比分析36-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第四章 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)設(shè)計38-58
- 4.1 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)主要性能指標38
- 4.2 單相并網(wǎng)逆變器硬件電路設(shè)計38-47
- 4.2.1 輸入端AC/DC整流電路及支撐電容的設(shè)計38-40
- 4.2.2 逆變橋電路設(shè)計40-41
- 4.2.3 輸出濾波器的設(shè)計41-44
- 4.2.4 采樣調(diào)理電路設(shè)計44-45
- 4.2.5 MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計45-46
- 4.2.6 保護電路設(shè)計46-47
- 4.3 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)軟件設(shè)計47-57
- 4.3.1 準PR模擬控制器的設(shè)計47-52
- 4.3.2 準PR控制器離散化52-53
- 4.3.3 標準正弦參考信號軟件生成53
- 4.3.4 SPWM軟件生成53-55
- 4.3.5 鎖相環(huán)軟件設(shè)計55-57
- 4.4 本章小結(jié)57-58
- 第五章 仿真和實驗結(jié)果分析58-65
- 5.1 基于MATLAB/Simulink單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)仿真實驗分析58-62
- 5.1.1 基于PI控制的單相并網(wǎng)逆變器仿真分析58-59
- 5.1.2 基于PR控制的單相并網(wǎng)逆變器仿真分析59-60
- 5.1.3 基于準PR控制的單相并網(wǎng)逆變器仿真分析60-62
- 5.2 實驗波形分析62-63
- 5.2.1 開關(guān)管驅(qū)動波形和過零檢測電路波形62-63
- 5.2.2 并網(wǎng)電流波形63
- 5.3 本章小結(jié)63-65
- 第六章 總結(jié)與展望65-66
- 6.1 全文總結(jié)65
- 6.2 展望65-66
- 參考文獻66-69
- 致謝69-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文70
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