本文關鍵詞：雙級式光伏發(fā)電系統(tǒng)前級控制器參數(shù)設計與后級有源阻尼控制策略研究　出處：《內(nèi)蒙古工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 光伏發(fā)電 雙級式并網(wǎng)變換器 最大功率跟蹤控制 有源阻尼法 功率解耦控制

【摘要】：能源和環(huán)境問題推動了新能源發(fā)電的快速發(fā)展,也造就了光伏發(fā)電迅猛發(fā)展的態(tài)勢。本文以雙級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,在進行狀態(tài)空間平均建模的基礎上給出了前級控制器參數(shù)的系統(tǒng)化設計方法,采用電容并聯(lián)虛擬電阻有源阻尼法,給出了含有LCL濾波器的并網(wǎng)變換器有源阻尼功率解耦控制策略,通過仿真研究驗證了控制器參數(shù)設計方法和解耦控制策略的正確性。本文首先介紹了課題研究的背景、目的和意義,概述了國內(nèi)外光伏發(fā)電的發(fā)展情況;綜述了雙級式光伏并網(wǎng)變換器的拓撲結構與控制技術。其次介紹了雙級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體結構及工作原理,進行了前級變換器系統(tǒng)特性分析與參數(shù)設計。針對前級變換器系統(tǒng)功率電壓雙閉環(huán)MPPT結構采用狀態(tài)空間平均建模法建立了系統(tǒng)的非線性模型,進而采用平衡點附近線性化方法得到其線性模型。在頻率特性和根軌跡分析的基礎上,給出了前級控制器參數(shù)的系統(tǒng)化設計方法,避免了試湊法的盲目性。再次介紹了后級含有LCL濾波器的并網(wǎng)變換器系統(tǒng)的工作原理和調(diào)制方式,并進行了LCL濾波器的參數(shù)設計。采用電容并聯(lián)虛擬電阻有源阻尼法來抑制LCL濾波器的諧振,在此基礎上給出了含有LCL濾波器的并網(wǎng)變換器有源阻尼功率解耦控制策略。最后建立了12k W雙級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,仿真結果表明,在標準光強下和模擬自然條件光強變化時,本文所論控制器和控制策略能快速實現(xiàn)最大功率跟蹤控制和單位功率因數(shù)并網(wǎng)控制,并有效抑制濾波器的諧振,取得了良好的控制性能。
[Abstract]:Energy and environment problems promote the rapid development of new energy generation, but also bring up the rapid development of photovoltaic power. This paper takes the two-stage photovoltaic grid-connected power generation system as the research object. Based on the state-space average modeling, a systematic design method for the parameters of the controller is presented, and the capacitive shunt virtual resistance active damping method is adopted. The decoupling control strategy of active damping power of grid-connected converter with LCL filter is presented. The design method of controller parameters and decoupling control strategy are verified by simulation. Firstly, the background, purpose and significance of the research are introduced, and the development of photovoltaic power generation at home and abroad is summarized. The topology structure and control technology of two-stage photovoltaic grid-connected converter are summarized. Secondly, the overall structure and working principle of two-stage photovoltaic grid-connected power generation system are introduced. The system characteristics and parameters of the former converter are analyzed and the nonlinear model of the system is established by using the state-space average modeling method for the dual-closed-loop MPPT structure of the power and voltage of the former converter system. Then the linear model is obtained by linearization near the equilibrium point. Based on the analysis of the frequency characteristics and the root locus, the systematic design method of the parameters of the former controller is presented. The blindness of trial and error method is avoided. The working principle and modulation mode of grid-connected converter system with LCL filter are introduced again. The parameter design of the LCL filter is carried out. The capacitive shunt virtual resistance active damping method is used to suppress the resonance of the LCL filter. The decoupling control strategy of active damping power of grid-connected converter with LCL filter is presented. Finally, the simulation model of 12kW two-stage photovoltaic grid-connected power generation system is established, and the simulation results show that. Under the standard light intensity and the simulation of natural light intensity change, the controller and control strategy discussed in this paper can quickly realize the maximum power tracking control and the unit power factor grid-connected control, and effectively suppress the resonance of the filter. Good control performance has been achieved.
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615

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