本文關(guān)鍵詞：三相LCL型光伏并網(wǎng)逆變器控制策略及裝置研制

  更多相關(guān)文章： 光伏并網(wǎng)逆變器 LCL型濾波器 直流分量抑制 諧振阻尼 比例諧振控制

【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的日趨枯竭,以及環(huán)境的日益惡化,各國政府均致力于調(diào)整能源結(jié)構(gòu),太陽能由于其具有巨大的發(fā)展?jié)摿σ约扒鍧嵀h(huán)保可再生的優(yōu)點(diǎn),近年來得到了越來越多的關(guān)注。而光伏并網(wǎng)逆變器作為太陽能并網(wǎng)發(fā)電的重要設(shè)備,是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題。本文以LCL型多級非隔離三相光伏并網(wǎng)逆變器為研究對象,在最大功率點(diǎn)跟蹤控制、諧振阻尼控制以及直流分量抑制等方面進(jìn)行了深入研究。本文主要工作及其創(chuàng)新點(diǎn)如下：(1)針對電導(dǎo)增量法存在的振蕩問題,提出了一種改進(jìn)電導(dǎo)增量法的最大功率跟蹤控制方法,該方法不僅能夠較好地抑制振蕩,還能有效地改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,提高應(yīng)對光照條件急劇變化的能力。(2)針對無功電容容易引起諧振,導(dǎo)致公共連接點(diǎn)電壓畸變的問題,本文在雙電流閉環(huán)的基礎(chǔ)上,提出了一種阻尼無功電容諧振的控制策略,通過直接檢測公共點(diǎn)電壓瞬時(shí)值,將諧振阻尼控制策略無縫地嵌入到雙電流閉環(huán)控制中,其中電流外環(huán)采用多比例諧振控制器實(shí)現(xiàn)指令電流的無靜差跟蹤,接著從二階系統(tǒng)阻尼特性角度分析了諧振阻尼系數(shù)的設(shè)計(jì)方法,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提策略的可行性和正確性。(3)分析了非隔離型并網(wǎng)逆變器的直流注入問題,對直流分量產(chǎn)生的原因和危害進(jìn)行了分析,并提出了一種新型直流分量抑制控制策略,通過在常規(guī)電流外環(huán)基礎(chǔ)上,增加一個(gè)直流分量的閉環(huán)控制環(huán)節(jié),以抑制直流分量注入電網(wǎng),通過建模分析、仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該策略對直流分量抑制的有效性。(4)研制了一臺30KW的三相LCL型光伏并網(wǎng)逆變器,詳細(xì)闡述了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的主電路參數(shù)設(shè)計(jì)和器件選型；對控制系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行了研究,構(gòu)建了基于DSP2812的控制器,并對相關(guān)外圍電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)；闡述了軟件程序的設(shè)計(jì)思路,給出了主程序、中斷程序、保護(hù)程序的流程圖等。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 LCL型濾波器 直流分量抑制 諧振阻尼 比例諧振控制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 本文背景及研究意義10-11
• 1.2 光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)14-20
• 1.3.1 三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14-16
• 1.3.2 光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)16-19
• 1.3.3 三相光伏并網(wǎng)濾波器的結(jié)構(gòu)19-20
• 1.4 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的主要研究熱點(diǎn)20-22
• 1.5 本文的主要工作22-23
• 第2章 光伏電池模型及最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略23-36
• 2.1 光伏電池的特性與模型23-27
• 2.1.1 光伏電池的工作原理23-24
• 2.1.2 光伏電池的等效電路與輸出特性24-27
• 2.2 光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤策略27-35
• 2.2.1 最大功率點(diǎn)跟蹤的原理27-28
• 2.2.2 常用的最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略28-32
• 2.2.3 改進(jìn)型電導(dǎo)增量法32-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第3章 并網(wǎng)逆變器阻尼無功電容諧振策略36-46
• 3.1 無功電容諧振產(chǎn)生原因及其阻尼控制策略36-40
• 3.2 無功電容諧振阻尼系數(shù)分析40-41
• 3.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證41-45
• 3.3.1 仿真分析41-43
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)研究43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 并網(wǎng)逆變器直流分量抑制策略46-54
• 4.1 直流分量產(chǎn)生原因及其抑制策略46-49
• 4.2 直流分量抑制策略的建模分析49-50
• 4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證50-53
• 4.3.1 仿真分析50-52
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)研究52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 光伏并網(wǎng)逆變器裝置研制54-66
• 5.1 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)54-58
• 5.1.1 Boost升壓電路儲能電感的設(shè)計(jì)54-55
• 5.1.2 功率器件的選取55-56
• 5.1.3 直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)56-57
• 5.1.4 逆變器LCL型濾波電路的設(shè)計(jì)57-58
• 5.2 控制電路設(shè)計(jì)58-62
• 5.2.1 信號調(diào)理電路59
• 5.2.2 過零捕獲電路59-60
• 5.2.3 IGBT驅(qū)動電路60-61
• 5.2.4 硬件保護(hù)電路61-62
• 5.2.5 數(shù)據(jù)通信電路62
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)62-65
• 5.3.1 主程序62-63
• 5.3.2 中斷服務(wù)程序63-64
• 5.3.3 故障保護(hù)程序64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 總結(jié)和展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果71-72
• 致謝72

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本文編號：644336