發(fā)布時間：2017-11-04 14:24

  本文關(guān)鍵詞：多電平逆變器諧波控制技術(shù)研究

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【摘要】：多電平逆變器具有改善電壓波形質(zhì)量,減小輸出電流諧波含量,降低器件開關(guān)損耗等優(yōu)點,得到了廣泛的應(yīng)用。而逆變器作為光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)之間的接口,是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制的核心。為了提高光伏系統(tǒng)波形質(zhì)量,降低諧波畸變率,有效的諧波控制方法成為解決問題的關(guān)鍵。本文研究光伏系統(tǒng)中多電平逆變器諧波控制方法。首先,分析了多電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及其工作原理,對典型拓撲結(jié)構(gòu)的輸出電壓波形進行了諧波分析,為仿真分析提供理論基礎(chǔ)。針對傳統(tǒng)逆變器諧波控制策略輸出電壓諧波含量高,總諧波畸變率大的缺點,在三環(huán)控制算法的諧波控制策略基礎(chǔ)上,引入載波同相層疊PWM調(diào)制法,消除諧波、改善輸出波形。在MATLAB/SIMULINK中搭建基于三環(huán)控制算法的三電平和五電平逆變器諧波控制模型,通過仿真驗證多電平逆變器及該算法的有效性。比較三電平和五電平逆變器輸出電壓和電流的總諧波畸變率,表明基于三環(huán)控制算法的五電平逆變器有較好的諧波控制效果,減少輸出電壓、電流諧波含量。然后,針對采用三相五電平逆變器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng),為減少并網(wǎng)電流諧波,提高直流母線電壓利用率和改善波形質(zhì)量,使用了五電平NPC逆變器及載波同相層疊PWM調(diào)制方法。采用模糊MPPT功率外環(huán)、直流電壓中環(huán)以及電流內(nèi)環(huán)的三環(huán)控制方法,省去了DC/DC斬波環(huán)節(jié)。通過仿真結(jié)果分析,證明了它可降低系統(tǒng)并網(wǎng)電流的總諧波畸變率(Total Harmonic Distortion,THD),實現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)壓控制以及MPPT的快速跟蹤。通過模擬實驗,驗證了所提出系統(tǒng)以及控制方法的正確性和可行性。最后,基于光伏太陽能檢測實驗臺,進行了多電平逆變器諧波控制實驗研究,設(shè)計了相應(yīng)的檢測監(jiān)控界面。把諧波控制算法模塊融合到控制器中,對多電平逆變器太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行控制,驗證基于三環(huán)控制算法的諧波控制方法在多電平逆變器光伏系統(tǒng)中的通用性與實用性。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：1139800