【摘要】：近年來,分布式發(fā)電因其發(fā)電方式靈活、能源利用率高等優(yōu)點(diǎn)得到迅速發(fā)展。并網(wǎng)逆變器作為分布式發(fā)電與主電網(wǎng)的功率接口裝置,其性能的好壞直接影響著分布式發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和并網(wǎng)電流質(zhì)量,LCL型并網(wǎng)逆變器由于其優(yōu)越的高頻諧波抑制能力成為目前的一個研究熱點(diǎn)�？紤]到處于偏遠(yuǎn)地區(qū)的分布式發(fā)電系統(tǒng),較長的電能傳輸線路以及存在的大量變壓環(huán)節(jié)給電網(wǎng)引入一個不可忽略的等效電網(wǎng)阻抗,致使電網(wǎng)具有弱電網(wǎng)特性。本文以基于LCL濾波的三相光伏并網(wǎng)逆變器作為研究對象,針對LCL濾波器的參數(shù)限制條件、LCL濾波器諧振尖峰的抑制方法、電網(wǎng)電壓背景諧波對并網(wǎng)電流的影響、弱電網(wǎng)條件下并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性分析等問題展開研究。首先,針對LCL型三相并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立其在三相靜止abc和兩相靜止αβ坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。依據(jù)LCL濾波器取值限制條件,設(shè)計(jì)LCL濾波器的參數(shù)并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。其次,為解決LCL濾波器產(chǎn)生的諧振尖峰問題,采用電容電流反饋有源阻尼的方法,并給出電容電流反饋有源阻尼系數(shù)設(shè)計(jì)方法。引入了電容電流內(nèi)環(huán)和并網(wǎng)電流外環(huán)的雙環(huán)控制方法,利用準(zhǔn)PR控制器作為外環(huán)控制器,跟蹤參考電流,實(shí)現(xiàn)比PI控制更好的并網(wǎng)性能,設(shè)計(jì)準(zhǔn)PR電流控制器參數(shù),不需要反復(fù)試湊即可滿足設(shè)計(jì)要求。為抑制電網(wǎng)電壓背景諧波對并網(wǎng)電流的影響,推導(dǎo)出電網(wǎng)電壓全前饋控制策略,并且分析電網(wǎng)電壓全前饋各項(xiàng)函數(shù)對電網(wǎng)背景諧波的抑制作用。最后,對弱電網(wǎng)情況下的三相LCL型并網(wǎng)逆變器進(jìn)行建模與分析。構(gòu)建弱電網(wǎng)模型,分析電網(wǎng)阻抗對LCL型并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的具體影響,包括電網(wǎng)阻抗對LCL濾波器諧振特性和穩(wěn)定性的影響。通過建立并網(wǎng)逆變器的小信號模型,介紹了一種阻抗分析方法的穩(wěn)定性判據(jù),可應(yīng)用到考慮電網(wǎng)阻抗條件下判斷并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了提高并網(wǎng)電流波形質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性,本文提出了并聯(lián)虛擬阻抗的方法。仿真結(jié)果表明本文提出的虛擬阻抗方法在電網(wǎng)阻抗寬范圍變化時仍能保證并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定工作,并且可以保證并網(wǎng)電流滿足諧波標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

圖 1.1 單電感 L 濾波器結(jié)構(gòu)圖，采用單電感濾波時，橋臂間輸出電壓 uinv至并網(wǎng)電流L1G ( s)Ls 式 1.1 傳遞函數(shù)的幅相特性曲線，可以看出，在對數(shù)頻波特性是一條-20dB/dec 的斜線。為了輸出電流滿足相應(yīng)大的濾波電感值，這無形中就會增大濾波器的體積，也的高電壓也使系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)變差。

圖 1.1 單電感 L 濾波器結(jié)構(gòu)圖，采用單電感濾波時，橋臂間輸出電壓 uinv至并網(wǎng)L1G ( s)Ls 式 1.1 傳遞函數(shù)的幅相特性曲線，可以看出，，在對特性是一條-20dB/dec 的斜線。為了輸出電流滿足大的濾波電感值，這無形中就會增大濾波器的體積的高電壓也使系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)變差。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678293