發(fā)布時間：2020-06-17 03:07

【摘要】：光儲能逆變器是對光伏與儲能進行統(tǒng)一逆變的功率變換器,由于免去了儲能的單獨逆變環(huán)節(jié)是以具有功率密度高,成本低、效率高的特點,通常應(yīng)用于獨立光伏系統(tǒng)中。隨著城市分布式光伏的發(fā)展,并聯(lián)運行的光儲能逆變器越來越多,因此多機運行的并聯(lián)控制研究越來越受關(guān)注。本文從光儲逆變器本身特點出發(fā),對其結(jié)構(gòu)進行了分析,并采用簡化的單相逆變模型進行下垂控制器的研究。針對傳統(tǒng)下垂控制精度與穩(wěn)定性上的不足,本文研究了以下垂控制為外環(huán),電壓電流反饋控制為內(nèi)環(huán)的控制器,通過系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)分析了系統(tǒng)阻抗特性,引入負載電流前饋控制改變系統(tǒng)等效阻抗,提高內(nèi)環(huán)跟蹤下垂控制外環(huán)給定值的精度,減小電流擾動下帶來的控制誤差。在采用極點配置法推導(dǎo)出的內(nèi)環(huán)PI控制器下,基于經(jīng)典逆變器并聯(lián)下垂控制模型提出了實時反饋的環(huán)流抑制策略以及并機同步控制策略,使微電網(wǎng)孤島模式下逆變器的并聯(lián)運行中各逆變器負荷跟隨性能好,功率輸出精確穩(wěn)定,具有良好的負載均分性能。同時并機同步時間短,并機過程穩(wěn)定平滑,減少了并機過程對逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的沖擊,為實現(xiàn)微電網(wǎng)孤島模式下逆變器的冗余并機提供了理論依據(jù)。對一臺3kVA單相逆變器樣機的主要功率器件、驅(qū)動電路以及濾波器進行了分析、選型和設(shè)計,為所提控制方法的驗證提供平臺。通過Simulink對兩臺設(shè)計參數(shù)相同的單相逆變器并聯(lián)運行的仿真,驗證了所提逆變器雙閉環(huán)PI控制器的追蹤性能,并聯(lián)下垂控制、環(huán)流控制的有效性以及逆變器跟蹤同步、直流量偏移修正等技術(shù)的可行性。同時搭建了 3kVA單相逆變器樣機實驗平臺,對設(shè)計的硬件部分進行了實驗和分析,驗證了選型及設(shè)計部分的性能。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464
【圖文】：

２０１７年光伏發(fā)電成本已降至７元／瓦［４］。政府為降低光伏發(fā)電度電成本出臺逡逑了邋０．４２元／度的光伏補貼政策，大大刺激國內(nèi)光伏市場，使過去十年我國光伏裝逡逑機量一直保持高速增長［５］，僅２０１７年我國新增裝機量就達５３ＧＷ。圖１－１和表１－１逡逑展示了我國２０１７年全國各形式發(fā)電量和各形式裝機容量所占比例，其中２０１７年逡逑１０６９億千瓦時的光伏發(fā)電量可以替代３３００萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳９３００萬噸，逡逑在推動節(jié)能減排上取得了顯著的成果。逡逑？其他逡逑２％逡逑圖１－１邋２０１７年我國各能源發(fā)電量占比逡逑表１－１邋２０１７年我國發(fā)電裝機容量及發(fā)電量詳情逡逑發(fā)電形式邐裝機量（ＧＷ）邐發(fā)電量（ｋＷｈ）逡逑全國總發(fā)電邐１７７７．０３邐６．３萬億逡逑火力發(fā)電邐１１０６．０４邐４．６６萬億逡逑水力發(fā)電邐３４１．１９邐１．１９萬億逡逑１逡逑

雙向隔離推挽電路與直流母線相連，功率等級為３：２，即ＢＯＯＳＴ最大功率３ｋＷ逡逑和ＰＵＬＬ－ＰＵＬＬ最大功率２ｋＷ，直流母線連接功率等級為３ｋＶＡ的單相全橋逆變逡逑電路，繼電器Ｋｌ、ｋ２根據(jù)ＤＳＰ信號控制逆變器連接電網(wǎng)和負載，結(jié)構(gòu)圖２．１為逡逑光儲能逆變器的拓撲。逡逑邐邋Ｌｂｏｏｓｔ邐Ｄ１邐ＩＮＶ逡逑３邐ｙ邋ｙ邐Ｒｉ0ａｄＵ邋Ｇｒｉｄ逡逑圖２．１光儲能逆變器拓撲結(jié)構(gòu)圖逡逑２．１．２邋ＰＥＳＩ的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑目前微處理器（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、微控制器（Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、數(shù)字信號處逡逑理器（Ｄｉｇｉｔａｌ邋ｓｉｇｎａｌ邋ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，邋ＤＳＰ）等集成電路（１Ｃ）發(fā)展己有了長足的發(fā)展，逡逑相比１０年前的１Ｃ主頻更快，功能集成度更高，價格更便宜，己經(jīng)成為工業(yè)產(chǎn)品逡逑高效率控制不可替代的組成部分。ＡＣ－ＤＣ整流器、ＤＣ－ＤＣ直流變換器以及ＤＣ－ＡＣ逡逑逆變器等高性能功率電力電子變換器通常采用ＤＳＰ作為功率變換的主控制器，功逡逑能包括對所有采樣電量信號進行處理、執(zhí)行編譯的控制器程序、輸出功率器件逡逑ＰＷＭ驅(qū)動信號、管理其他Ｉ／Ｏ邋口信息等。除組成ＤＳＰ最小系統(tǒng)的外設(shè)電路外，逡逑還需設(shè)計與ＤＳＰ信號相適應(yīng)的高低電平數(shù)字信號轉(zhuǎn)換電路，即模擬采樣電路、逡逑Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動主功率器件的ＰＷＭ驅(qū)動電路等。圖＊＊為采用ＤＳＰ的功率變逡逑換主控制器結(jié)構(gòu)。逡逑９逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2716984