發(fā)布時(shí)間：2017-10-23 15:07

  本文關(guān)鍵詞：基于LCL濾波的三電平儲(chǔ)能逆變器主電路設(shè)計(jì)及優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： T型三電平 功率器件 直流母線電容 LCL濾波器 LC-LCL濾波器 SVPWM調(diào)制 3MV調(diào)制

【摘要】：在對(duì)新能源迫切需求的今天,基于新能源的分布式系統(tǒng)已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)。儲(chǔ)能逆變器作為一種可以使能量雙向流動(dòng)的電力電子裝置,對(duì)改善電能質(zhì)量,提高供電穩(wěn)定性,提高新能源發(fā)電可用性和增加分布式電源的市場價(jià)值都有巨大的幫助。本文以T型三電平并網(wǎng)逆變器作為研究對(duì)象,分析了其主電路參數(shù)設(shè)計(jì)方法,重點(diǎn)研究了LCL濾波器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,本文對(duì)三電平逆變器的工作原理進(jìn)行了分析,在其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上建立了其在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合工作原理和數(shù)學(xué)模型,對(duì)功率器件、直流母線電容和LCL濾波器的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),通過仿真對(duì)參數(shù)設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行了分析驗(yàn)證。其次,介紹了三電平SVPWM調(diào)制算法和3MV調(diào)制算法的實(shí)現(xiàn)過程,通過傅里葉級(jí)數(shù)對(duì)逆變器的輸出電壓進(jìn)行分析,得到了這兩種調(diào)制算法下輸出電壓諧波的計(jì)算方法,通過仿真進(jìn)行對(duì)比分析。然后,對(duì)LCL濾波器的濾波特性進(jìn)行分析,在得到逆變側(cè)輸出電壓諧波的基礎(chǔ)上,提出了一種以總電感最小為優(yōu)化目標(biāo),并滿足IEEE519并網(wǎng)電流諧波畸變率標(biāo)準(zhǔn)的LCL濾波器參數(shù)優(yōu)化模型,結(jié)合優(yōu)化模型的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種解決本文優(yōu)化問題的最優(yōu)參數(shù)搜索方法。最后,對(duì)于LC-LCL濾波器,通過對(duì)其在不同頻率下等效模型的分析,得到了其諧振支路電感、電容以及阻尼電阻的設(shè)計(jì)方法,使得在不增加搜索維度的條件下,將本文所設(shè)計(jì)的優(yōu)化模型和最優(yōu)化參數(shù)搜索算法應(yīng)用于該濾波器的設(shè)計(jì)。在兩種調(diào)制算法下按照本文的設(shè)計(jì)方法分別對(duì)LCL濾波器以及LC-LCL濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì),對(duì)所設(shè)計(jì)的濾波器的并網(wǎng)電流諧波進(jìn)行仿真分析,本文的設(shè)計(jì)方法能夠使得并網(wǎng)電流諧波畸變率非常好地滿足并網(wǎng)電流諧波畸變率的標(biāo)準(zhǔn),并針對(duì)仿真結(jié)果對(duì)這兩種濾波器在SVPWM和3MV調(diào)制算法下的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。從設(shè)計(jì)結(jié)果來看,相比傳統(tǒng)的LCL濾波器設(shè)計(jì)方法,本文的設(shè)計(jì)方法能夠有效地減小濾波器總電感量,具有良好的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：T型三電平 功率器件 直流母線電容 LCL濾波器 LC-LCL濾波器 SVPWM調(diào)制 3MV調(diào)制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 儲(chǔ)能逆變器的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 三電平技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 LCL濾波器研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 T型三電平儲(chǔ)能逆變器數(shù)學(xué)模型與參數(shù)設(shè)計(jì)17-33
• 2.1 T型三電平儲(chǔ)能逆變器工作原理17-20
• 2.2 T型三電平儲(chǔ)能逆變器數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.3 T型三電平儲(chǔ)能逆變器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)23-32
• 2.3.1 功率器件參數(shù)設(shè)計(jì)24-26
• 2.3.2 直流側(cè)電容參數(shù)設(shè)計(jì)26-27
• 2.3.3 LCL濾波器傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法27-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于傅里葉變換的三電平電壓諧波分析33-50
• 3.1 三電平SVPWM調(diào)制算法33-39
• 3.1.1 基本空間矢量33-35
• 3.1.2 區(qū)域劃分以及基本空間矢量選擇35-36
• 3.1.3 合成矢量時(shí)間計(jì)算及發(fā)波順序確定36-39
• 3.2 三電平 3MV調(diào)制算法39-41
• 3.3 逆變側(cè)輸出電壓諧波分析41-47
• 3.3.1 逆變側(cè)相電壓分析41-43
• 3.3.2 逆變側(cè)相電壓的傅里葉級(jí)數(shù)43-44
• 3.3.3 逆變側(cè)輸出電壓分析44-46
• 3.3.4 逆變側(cè)電壓諧波計(jì)算步驟46-47
• 3.4 仿真驗(yàn)證47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于電流諧波計(jì)算的LCL濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)50-74
• 4.1 LCL濾波器數(shù)學(xué)模型50-53
• 4.1.1 無阻尼電阻的LCL濾波器50-51
• 4.1.2 帶阻尼電阻的LCL濾波器51-53
• 4.2 LCL濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法53-61
• 4.2.1 網(wǎng)側(cè)電流諧波分析53-56
• 4.2.2 LCL濾波器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型56-59
• 4.2.3 LCL濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟59-61
• 4.3 LC-LCL濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法61-67
• 4.3.1 LC-LCL濾波器數(shù)學(xué)模型62-63
• 4.3.2 LC-LCL濾波器參數(shù)關(guān)系分析63-67
• 4.3.3 LC-LCL濾波器設(shè)計(jì)步驟67
• 4.4 仿真驗(yàn)證67-73
• 4.4.1 LCL濾波器參數(shù)仿真68-70
• 4.4.2 LC-LCL濾波器參數(shù)仿真70-71
• 4.4.3 濾波器衰減率71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 個(gè)人簡歷及攻讀碩士期間的主要研究成果79-80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1083972