【摘要】：近些年來隨著能源問題的日益突出，分布式發(fā)電得到廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展。由于并網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電設(shè)備的重要組成單元，其設(shè)計與控制優(yōu)劣將直接影響輸出電能質(zhì)量，，基于LCL濾波器的并網(wǎng)逆變器控制更是近年來的研究熱點和難點。所以本文主要從濾波器設(shè)計、電流反饋控制策略和電流控制方法三個方面對單相LCL并網(wǎng)逆變器進行了深入研究。 對于LCL濾波器設(shè)計，本文基于開關(guān)頻率處電壓-電流抑制比和諧振頻率兩個給定指標(biāo)條件下給出了簡單直接的設(shè)計方法。根據(jù)對應(yīng)調(diào)制方式的解析表達式，可得到逆變電壓在開關(guān)頻率處的分量，在已知開關(guān)頻率處并網(wǎng)電流分量要求的基礎(chǔ)上，可得到上述的電壓-電流抑制比。根據(jù)對LCL濾波器波特圖的近似表達式和諧振頻率等式，可得到總電感量和三個元件的乘積均為定值。按照滿足電容取值最小的優(yōu)化目標(biāo)和其他元件取值范圍的基礎(chǔ)上，給出了三個元件的取值方法。 本文對三種電流反饋方式都相應(yīng)做了分析。針對逆變側(cè)電流反饋，本文主要研究了其輸出功率因數(shù)的問題。針對逆變側(cè)電流反饋的有源阻尼方法，本文對PWM延遲與電容電流反饋延遲對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分別作了討論。針對分裂電容法，本文分析了其存在諧振問題的主要原因，并在此基礎(chǔ)上給出了加入無源阻尼抑制諧振的方法。針對電網(wǎng)電壓擾動，推導(dǎo)了基于上述結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)電壓前饋策略。 對于電流控制方法，本文分別就比例積分控制與比例諧振控制展開研究。給出了常見逆變器的比例積分控制的參數(shù)設(shè)計步驟。研究了前向通道擾動、反饋通道擾動與系統(tǒng)數(shù)字延時對系統(tǒng)控制性能的影響。同樣的，本文也給出了比例諧振控制的參數(shù)設(shè)計步驟，并從數(shù)學(xué)關(guān)系上指出了比例諧振控制與重復(fù)控制之間的相同點與差異。本文還研究了比例諧振控制的離散方法比較與相位補償方法。最后由閉環(huán)極點分布圖比較了上述兩種控制方法的動態(tài)性能。 最后在所搭建的仿真模型與實驗平臺上分別進行了仿真和實驗研究，仿真與實驗結(jié)果表明了上述理論分析的正確性。
【圖文】：

CP）的控制系統(tǒng)開發(fā)工具、QuaRC 具有 8 路模擬模數(shù)轉(zhuǎn)換通道、8 路模擬數(shù)模轉(zhuǎn)換通普通 IO 口、8 路 PWM 輸出接口和 7 路編解碼接口，可以滿足各種電力電子控制對接[43]。此外 QuaRC 的軟件編程部分還無縫集成在 MATLAB/Simulink 軟件中，只需ulink 中的框圖和連線就可以迅速完成一個控制系統(tǒng)，減輕了控制算法開發(fā)的復(fù)雜程度開發(fā)效率。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：2583887