發(fā)布時(shí)間：2019-07-24 11:45

【摘要】：分布式發(fā)電系統(tǒng)中，電網(wǎng)阻抗一般不可忽略，電網(wǎng)電壓中一般會(huì)存在不平衡或諧波畸變的非理想狀態(tài)，這種情況下傳統(tǒng)的同步坐標(biāo)系鎖相環(huán)(SRF-PLL)和矢量控制方式會(huì)導(dǎo)致三相并網(wǎng)變換器中產(chǎn)生惡劣的功率波動(dòng)和諧波電流，同時(shí)還將導(dǎo)致直流母線電壓產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)一步污染電網(wǎng)和破壞電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。 本文針對(duì)弱電網(wǎng)中電網(wǎng)阻抗不可忽略的問題，三相并網(wǎng)變換器采用了基于頻率自適應(yīng)虛擬磁鏈估測的電網(wǎng)同步方法。該電網(wǎng)同步方法可在電網(wǎng)阻抗已知的情況下直接估測電網(wǎng)虛擬PCC點(diǎn)的虛擬磁鏈，且克服了傳統(tǒng)虛擬磁鏈估測無頻率自適應(yīng)的缺點(diǎn)，在電網(wǎng)電壓不平衡及畸變狀態(tài)時(shí)，能快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)同步。 本文對(duì)三相并網(wǎng)變換器在電網(wǎng)不平衡情況下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，基于虛擬磁鏈的瞬時(shí)功率理論，提出了基于虛擬磁鏈的不平衡控制策略。電網(wǎng)同步在靜止坐標(biāo)系下采用基于頻率自適應(yīng)的虛擬磁鏈估測實(shí)現(xiàn)。估測的正負(fù)序虛擬磁鏈分量作為如下不平衡控制目標(biāo)參考電流指令計(jì)算的基礎(chǔ)：1)網(wǎng)側(cè)電流對(duì)稱；2)抑制有功功率2次瞬時(shí)波動(dòng)；3)抑制無功功率2次瞬時(shí)波動(dòng)。 由于采用PI調(diào)節(jié)器無法實(shí)現(xiàn)對(duì)正弦交流信號(hào)的無靜差跟蹤，為此，本文在兩相靜止坐標(biāo)系中，采用兩個(gè)PR調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)對(duì)正負(fù)序電流的無靜差跟蹤，這樣不僅大大簡化了三相并網(wǎng)變換器的控制，而且還增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。另外，由于PR調(diào)節(jié)器的諧振頻率由鎖頻環(huán)(FLL)跟蹤的電網(wǎng)頻率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，因此，整個(gè)控制系統(tǒng)具有頻率自適應(yīng)的性能。 本文對(duì)基于頻率自適應(yīng)虛擬磁鏈的電網(wǎng)同步方法和并網(wǎng)變換器的不平衡控制策略進(jìn)行了全面的動(dòng)靜態(tài)仿真，并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。得到的仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析吻合，仿真和實(shí)驗(yàn)證明了本文提出的控制策略的正確性。
【圖文】：

在并網(wǎng)變換器的控制中得到有效應(yīng)用。圖1-5 為基于重復(fù)控制的電流控制框圖。在一般的重復(fù)控制系統(tǒng)中，通常把重復(fù)控制器嵌入到常規(guī)的控制環(huán)內(nèi)，從而改造控制對(duì)象，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，使其獲得較好的動(dòng)態(tài)性能[51-53]。E ( s)Y ( s)sKfKe sT圖 1-5 基于重復(fù)控制的電流控制框圖Figure 1-5 Scheme diagram of current control based on repetitive controller1.3 本文主要研究內(nèi)容(Main Content of the Paper)本文以三相三線制并網(wǎng)變換器為研究對(duì)象，對(duì)非理想電網(wǎng)條件下，三相變換器的電網(wǎng)同步技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并針對(duì)不同的電網(wǎng)同步方法有了對(duì)比研究，，提出了電網(wǎng)電壓畸變條件下，基于頻率自適應(yīng)虛擬磁鏈估測的電網(wǎng)同步方法。同時(shí)針對(duì)電網(wǎng)不平衡條件并網(wǎng)變換器控制問題，研究了基于頻率自適應(yīng)虛擬磁鏈估測的不平衡控制方法。本文的主要工作包括：(1)對(duì)并網(wǎng)變換器的應(yīng)用場合、基本原理及意義進(jìn)行介紹，然后介紹三相變換器的電網(wǎng)同步方法和電網(wǎng)非理想條件下的不平衡控制的研究現(xiàn)狀。(2)對(duì)三相并網(wǎng)變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作簡單介紹，建立不同坐標(biāo)系下電網(wǎng)平衡時(shí)三相并網(wǎng)變換器的數(shù)學(xué)模型、電網(wǎng)不平衡時(shí)的三相變換器的數(shù)學(xué)模型以及同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電網(wǎng)電壓諧波畸變時(shí)的三相變換器的數(shù)學(xué)模型。(3)介紹非理想電網(wǎng)條件下的電網(wǎng)同步技術(shù)。分析電網(wǎng)電壓不平衡和畸變條件下電網(wǎng)電壓矢量的軌跡，以及這種電網(wǎng)條件對(duì)傳統(tǒng)的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)性能的影響。引入電網(wǎng)電壓不平衡及畸變時(shí)，基于二階廣義積分器的電網(wǎng)同步方法。對(duì)于弱電網(wǎng)條件下并網(wǎng)變換器的電網(wǎng)同步介紹基于頻率自適應(yīng)虛擬磁鏈估測的方法。(4)在三相并網(wǎng)變換器虛擬磁鏈功率模型的基礎(chǔ)上

圖 3-10 雙二階廣義積分器結(jié)構(gòu)圖Figure 3-10 The block diagram of DSOGIf(α) +' 2 ' 2α β( ) ( )kv v FLL增益歸一化ff
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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1 胡為兵;熊杰;;一種新穎的鎖相環(huán)的研究[J];電氣技術(shù);2008年01期

2 王斯然;姚文熙;周霞;呂征宇;;鋰電池饋電并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電網(wǎng)技術(shù);2009年16期

3 歐陽碧歡;趙春宇;;現(xiàn)有電網(wǎng)諧波檢測方法及其發(fā)展趨勢[J];電子測量技術(shù);2009年07期

4 陳t熁

本文編號(hào)：2518624