本文關(guān)鍵詞：基于LCL濾波器的光儲(chǔ)發(fā)電三相并網(wǎng)逆變器控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 光伏發(fā)電 鋰電池儲(chǔ)能 LCL濾波器 并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略 dSPACE

【摘要】：在傳統(tǒng)能源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)峻形勢(shì)下，分布式發(fā)電技術(shù)受到廣泛關(guān)注。光伏發(fā)電具有環(huán)境友好、安全可靠等優(yōu)勢(shì)，在分布式發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展迅速。受光照強(qiáng)度、溫度等因素的影響，光伏發(fā)電出力具有明顯的波動(dòng)性和隨機(jī)性，影響電網(wǎng)電能質(zhì)量。儲(chǔ)能技術(shù)具有削峰填谷和提高供電可靠性的作用。LCL濾波器由于良好的濾波特性，在大功率并網(wǎng)場(chǎng)合廣泛應(yīng)用，但自身的諧振影響其穩(wěn)定運(yùn)行，需要通過(guò)相關(guān)控制抑制諧振。本文有效集合光伏發(fā)電和儲(chǔ)能裝置，提出一種基于LCL濾波器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制策略，實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)并網(wǎng)和恒功率（PQ）輸出，，有效克服光伏發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊，采用LCL濾波器可以明顯減小并網(wǎng)電流的諧波畸變率，改善并網(wǎng)電能質(zhì)量。為大規(guī)模利用太陽(yáng)能提供有效技術(shù)途徑。具體工作主要包括： （1）分析了光伏發(fā)電基本原理和數(shù)學(xué)模型，研究了光伏發(fā)電MPPT控制原理，建立了工程實(shí)用光伏電池的仿真模型。分析了鋰電池儲(chǔ)能單元的基本原理，研究了鋰電池雙向DC/DC變換器以及充放電控制方法，提出基于LCL濾波器的光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)整體控制策略，對(duì)光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真，仿真的結(jié)果證明了光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制策略的有效性。 （2）分析LCL濾波器的濾波特性。建立了基于LCL濾波器的三相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)分析了其在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了其前饋解耦控制策略。分析了LCL濾波器各個(gè)電氣參數(shù)的約束條件，提出了一種滿足各個(gè)約束條件LCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的LCL濾波器進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)。 （3）分析了LCL濾波器諧振產(chǎn)生的機(jī)理和抑制諧振的控制方法，詳細(xì)分析了無(wú)源阻尼法和有源阻尼法：無(wú)源阻尼法選擇諧振抑制效果較好、能量損耗較少的電容支路串聯(lián)阻尼電阻法。有源阻尼法對(duì)比了反饋逆變器輸出電流控制法，分裂電容電流法和反饋并網(wǎng)電流和電容電流的雙閉環(huán)控制法三種有源阻尼方法，對(duì)其控制的穩(wěn)定性和諧振抑制效果進(jìn)行了研究。對(duì)無(wú)源阻尼和雙閉環(huán)有源阻尼并網(wǎng)進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了兩種方法都可以有效的抑制諧振，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)，并網(wǎng)電流諧波THD滿足相關(guān)電能質(zhì)量要求，并且濾波效果均好于L型濾波器。 （4）基于dSPACE控制器開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)了基于LCL濾波器的光伏儲(chǔ)能發(fā)電三相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)元件進(jìn)行選型，搭建了硬件電路。在Control Desk中設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)控制界面實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控和參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整。在低電壓環(huán)境下進(jìn)行了基于LCL濾波器的光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變實(shí)驗(yàn)，分別應(yīng)用無(wú)源阻尼法和有源阻尼法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并且和L型濾波器的濾波效果進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的硬件電路和提出的控制策略，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并且有良好的動(dòng)態(tài)性能，滿足并網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464;TM615

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉飛;查曉明;段善旭;;三相并網(wǎng)逆變器LCL濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)與研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年03期

2 楊達(dá)亮;盧子廣;杭乃善;伍健;;基于dSPACE的三相PWM整流器建模與控制[J];電力電子技術(shù);2009年11期

3 魯宗相;王彩霞;閔勇;周雙喜;呂金祥;王云波;;微電網(wǎng)研究綜述[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2007年19期

4 王成山;李鵬;;分布式發(fā)電、微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2010年02期

5 楊淑英;張興;張崇巍;謝震;曹仁賢;;LCL濾波電壓源并網(wǎng)逆變器多環(huán)控制策略設(shè)計(jì)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年05期

6 劉楊華;吳政球;涂有慶;黃慶云;羅華偉;;分布式發(fā)電及其并網(wǎng)技術(shù)綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2008年15期

7 陳樹勇;宋書芳;李蘭欣;沈杰;;智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2009年08期

8 黃偉;孫昶輝;吳子平;張建華;;含分布式發(fā)電系統(tǒng)的微網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2009年09期

9 周林;武劍;栗秋華;郭珂;;光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法綜述[J];高電壓技術(shù);2008年06期

10 桑丙玉;楊波;李官軍;陶以彬;;分布式發(fā)電與微電網(wǎng)應(yīng)用的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)研究[J];電力電子技術(shù);2012年10期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 肖華鋒;光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 仇志凌;基于LCL濾波器的三相三線并網(wǎng)變流器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2009年

3 薛明雨;LCL型并網(wǎng)逆變器的解耦控制與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2012年

4 張海龍;中國(guó)新能源發(fā)展研究[D];吉林大學(xué);2014年

本文編號(hào)：1177922