【摘要】：大功率并網(wǎng)變流器廣泛應(yīng)用于光伏并網(wǎng)、風(fēng)機(jī)發(fā)電、燃料電池、儲能電站等智能電網(wǎng)系統(tǒng)中,是一類重要的電力電子變流裝置。對系統(tǒng)主電路的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和電流環(huán)控制性能優(yōu)化的研究具有重要的理論和實(shí)際工程意義,本文針對LCL濾波的三相并網(wǎng)變流器,對上述問題進(jìn)行探討與研究。文章中首先建立了LCL型三相變流器的數(shù)學(xué)模型,提出一種新型復(fù)矢量算子表示方法,推導(dǎo)出系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下完全解耦的狀態(tài)空間表達(dá)式,采用復(fù)矢量PI電流控制器可以完全消除由于坐標(biāo)變換而引入的電壓耦合問題。為了改善由于LCL濾波器諧振峰而導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性惡化的問題,本文利用數(shù)字控制中引入的延時效應(yīng)來改變開環(huán)離散傳遞函數(shù)的相頻特性曲線,選取合適的開關(guān)頻率與諧振頻率之比可以保證系統(tǒng)的具有一定的相角與幅值裕度。根據(jù)頻域穩(wěn)定性判據(jù)可以得到電流內(nèi)環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定條件下優(yōu)化的諧振頻率取值范圍,再結(jié)合LCL的參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,合理設(shè)計(jì)出LCL濾波器的參數(shù)。為了改善變流器系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能,提高系統(tǒng)的參數(shù)魯棒性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的無限逼近非線性系統(tǒng)的能力,設(shè)計(jì)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PI電流調(diào)節(jié)器,傳統(tǒng)PI控制器對電流閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)控制,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法根據(jù)系統(tǒng)變化在線優(yōu)化調(diào)節(jié)器的控制參數(shù),提高系統(tǒng)在不同運(yùn)行狀況下的動態(tài)響應(yīng)性能�；赟aber仿真平臺搭建LCL型三相并網(wǎng)變流器仿真模型,通過半物理實(shí)物模型仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)無阻尼穩(wěn)定理論分析的正確性、濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的可行性。
[Abstract]:High-power grid-connected converters are widely used in smart grid systems such as photovoltaic grid-connected fan power generation fuel cell energy storage power station and so on. It is of great theoretical and practical significance to study the parameter optimization design of the main circuit and the performance optimization of the current loop control. In this paper, the above problems are discussed and studied for the three-phase grid-connected converter with LCL filter. In this paper, the mathematical model of LCL type three-phase converter is established, a new representation method of complex vector operator is proposed, and the state space expression of complete decoupling of the system in rotating coordinate system is derived. The voltage coupling problem caused by coordinate transformation can be completely eliminated by using complex vector PI current controller. In order to improve the deterioration of system stability due to the resonance peak of LCL filter, the phase frequency characteristic curve of open loop discrete transfer function is changed by using the delay effect introduced in digital control. Selecting the appropriate ratio of switching frequency to resonant frequency can ensure the system has a certain phase angle and amplitude margin. According to the stability criterion in frequency domain, the optimal range of resonance frequency can be obtained under the condition of stability of the current inner loop system, and the parameters of LCL filter can be reasonably designed by combining with the parameter design criterion of LCL. In order to improve the dynamic response performance of the converter system and improve the parameter robustness of the system, a neural network PI current regulator is designed based on the ability of the neural network algorithm to approach the nonlinear system. The traditional PI controller controls the closed loop of the current closed-loop system. The BP neural network algorithm optimizes the control parameters of the regulator on-line according to the system changes, and improves the dynamic response performance of the system under different operating conditions. The simulation model of LCL type three-phase grid-connected converter is built based on Saber simulation platform. The correctness of the theoretical analysis of undamped stability, the rationality of filter parameter design and the feasibility of neural network algorithm are verified by the simulation of semi-physical model.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡斌軍;劉國榮;;一種帶LCL濾波器的新型矩陣變換器控制策略[J];電力自動化設(shè)備;2010年05期

2 彭敏;黃摯雄;程宇旭;李志勇;謝喜桃;;一種LCL濾波器并網(wǎng)逆變電源準(zhǔn)定頻直接功率控制策略[J];低壓電器;2013年04期

3 王盼;劉飛;查曉明;;并聯(lián)型有源電力濾波器輸出LCL濾波器的有源阻尼控制[J];陜西電力;2011年03期

4 李芬;鄒旭東;吳振興;鄒云屏;唐健;;采用LCL濾波器并網(wǎng)的交流電子負(fù)載[J];高電壓技術(shù);2009年10期

5 雷一;趙爭鳴;袁立強(qiáng);魯思兆;;LCL濾波的光伏并網(wǎng)逆變器阻尼影響因素分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年21期

6 趙仁德;趙強(qiáng);李芳;王平;;LCL濾波的并網(wǎng)變換器中阻尼電阻影響分析[J];電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào);2009年06期

7 鄭連清;趙永濤;單國棟;;基于LCL濾波SPWPM高頻鏈?zhǔn)骄仃囎儞Q器控制策略[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2011年06期

8 肖華鋒;許津銘;謝少軍;;LCL型進(jìn)網(wǎng)濾波器的有源阻尼技術(shù)分析與比較[J];電力自動化設(shè)備;2013年05期

9 鄒愛龍;王慧貞;華潔;;基于LCL補(bǔ)償?shù)亩嘭?fù)載移動式感應(yīng)非接觸電能傳輸系統(tǒng)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年24期

10 許津銘;謝少軍;唐婷;;弱電網(wǎng)下LCL濾波并網(wǎng)逆變器自適應(yīng)電流控制[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年24期

相關(guān)會議論文 前4條

1 高勇;張文娟;楊媛;;雙饋?zhàn)冾l用LCL濾波的電壓型整流器的分析與設(shè)計(jì)[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

2 胡子晨;王鵬;李征;;帶并網(wǎng)變壓器的并聯(lián)型三電平變流器LCL濾波器設(shè)計(jì)[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

3 陳世鋒;曹智慧;李正力;張向煒;韓海倫;;基于LCL濾波器儲能PCS變流器研制[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

4 張興;劉淳;劉芳;謝震;;在基于LCL濾波器的PWM整流器的新型控制策略[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 楊龍?jiān)?LCL型有源電力濾波器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

2 張寧云;LCL型單相光伏并網(wǎng)逆變器電流控制與有源阻尼控制技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 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

4 孫蔚;LCL濾波的PWM整流器控制策略研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王雋龍;基于單相LCL型脈沖整流器的高速鐵路高次諧波諧振抑制方案[D];西南交通大學(xué);2015年

2 孫吉順;LCL濾波的VIENNA整流器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 李訊;基于LCL的三電平變流器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

4 李連印;LCL型三電平有源電力濾波器的研究[D];北京交通大學(xué);2016年

5 李蘊(yùn)溫;基于LCL濾波的三相電壓型PWM整流器[D];華中科技大學(xué);2014年

6 李U，

本文編號：2378243