本文選題：LCL并網(wǎng)變換器 + 阻尼損耗　； 參考：《天津大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下,社會(huì)對(duì)電力的需求日益增加,化石能源的短缺問(wèn)題與其所造成的環(huán)境污染問(wèn)題引起越來(lái)越多國(guó)家的關(guān)注,基于可再生能源的分布式發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)以良好的發(fā)展前景成為研究的方向。作為可再生能源分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成,并網(wǎng)變換器的結(jié)構(gòu)及其控制策略研究是技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵部分之一,正引起廣泛的關(guān)注。本文對(duì)三相LCL并網(wǎng)變換器系統(tǒng)進(jìn)行研究,研究?jī)?nèi)容包括:濾波器參數(shù)關(guān)系研究與優(yōu)化設(shè)計(jì),系統(tǒng)控制策略研究和無(wú)電網(wǎng)側(cè)電壓傳感器的設(shè)計(jì)。首先對(duì)LCL濾波器部分重要參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行分析,以阻尼電阻上的損耗最小為目標(biāo)確定電感的取值比,并對(duì)LCL濾波器的其他參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次,針對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)電壓定向矢量控制方法存在的計(jì)算量大,控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題,在三相ABC靜止坐標(biāo)系、兩相dq靜止坐標(biāo)系及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立LCL濾波三相并網(wǎng)變換器的數(shù)學(xué)模型,采用瞬時(shí)功率外環(huán)逆變器側(cè)電流內(nèi)環(huán)的恒頻準(zhǔn)直接功率控制策略的雙閉環(huán)控制策略對(duì)并網(wǎng)變換器進(jìn)行控制,設(shè)計(jì)PI控制器實(shí)現(xiàn)恒頻準(zhǔn)直接功率控制。最后將滑模變結(jié)構(gòu)理論引入LCL并網(wǎng)變換器的直接瞬時(shí)功率控制方法中。采用有功功率和無(wú)功功率構(gòu)建滑模變量,并利用帶有Slid函數(shù)的指數(shù)趨近律來(lái)削弱抖振,實(shí)現(xiàn)LCL并網(wǎng)變換器系統(tǒng)的單位功率因數(shù)運(yùn)行,有效地濾除輸出電流的高次諧波。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,在直接瞬時(shí)功率控制算法中引入虛擬磁鏈變量,采用改進(jìn)型一階低通濾波器設(shè)計(jì)虛擬磁鏈觀測(cè)器,取消電網(wǎng)側(cè)電壓傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的無(wú)電網(wǎng)側(cè)電壓傳感器控制。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了無(wú)電網(wǎng)側(cè)電壓傳感器的滑模變結(jié)構(gòu)直接瞬時(shí)功率控制策略具有良好的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性。
[Abstract]:With the development of the world economy, the demand for electricity is increasing day by day. The shortage of fossil energy and the environmental pollution caused by fossil energy have attracted more and more countries' attention. Distributed generation grid technology based on renewable energy has become the research direction with good development prospect. As an important component of renewable energy distributed grid-connected system, the structure and control strategy of grid-connected converter is one of the key parts of technology popularization and application. In this paper, the three-phase LCL grid-connected converter system is studied. The research contents include: filter parameter relationship research and optimization design, system control strategy research and no grid side voltage sensor design. Firstly, the relationship between some important parameters of LCL filter is analyzed, and the value ratio of inductor is determined by taking the minimum loss on damping resistance as the target, and the other parameters of LCL filter are designed. Secondly, aiming at the problems of large computation and complex control structure in the traditional voltage oriented vector control method of power network, in the three-phase ABC stationary coordinate system, The mathematical model of LCL filter three-phase grid-connected converter is established in two-phase dq stationary coordinate system and two-phase rotating coordinate system. The double closed loop control strategy of constant frequency quasi direct power control strategy of instantaneous power outer loop inverter side current inner loop is used to control the grid-connected converter. Pi controller is designed to realize the constant frequency quasi-direct power control. Finally, the sliding mode variable structure theory is introduced into the direct instantaneous power control method of LCL grid-connected converters. Active power and reactive power are used to construct sliding mode variables, and the exponential approach law with Slid function is used to weaken buffeting, realize unit power factor operation of LCL grid-connected converter system, and effectively filter out high-order harmonics of output current. In order to further improve the stability of the system, virtual flux variables are introduced into the direct instantaneous power control algorithm. The improved first order low-pass filter is used to design the virtual flux observer, and the voltage sensor on the power network side is eliminated. The control of the system without voltage sensor on the grid side is realized. The simulation results show that the sliding mode variable structure direct instantaneous power control strategy has good stability and dynamic response.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2043369