發(fā)布時間：2020-07-03 14:40

【摘要】：隨著我國工業(yè)化進程的推進,生產生活與能源短缺之間的矛盾日益尖銳。傳統(tǒng)化石能源不可再生且對環(huán)境污染嚴重,在我國將來的能源結構中,太陽能占有重要的地位。光伏并網逆變器作為光伏電池與輸電網及用電負荷之間的接口,是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,對光伏并網逆變器的研究具有重要的理論意義和應用價值。電流源型光伏并網逆變器自身帶有升壓能力,可以減少電壓源型逆變器中的升壓環(huán)節(jié)和光伏組件的串聯數量,增加系統(tǒng)的可靠性。同時,電流型光伏并網逆變器也更適用于光伏組件從弱光到強光的利用場合。本文以三相電流型光伏并網逆變器為研究對象,對其應用的關鍵技術展開研究。本文分別在三相靜止abc坐標系、兩相靜止αβ坐標系和兩相同步旋轉dq坐標系下建立了三相電流型逆變器的數學模型。在此基礎上,為了研究三相電網電壓不對稱跌落情況下的低電壓穿越控制策略,根據瞬時功率理論,建立了不平衡電網條件下的三相電流型逆變器數學模型。分析了電流型逆變器的三值邏輯開關狀態(tài)和電流型空間矢量調制策略,設計了電流型逆變器交流側CL濾波器和直流側儲能電感,研究了CL濾波器的阻尼方法。研究了電流型光伏并網逆變器的最大功率點跟蹤控制策略和三相電流型逆變器閉環(huán)控制策略,并對網側電流內環(huán)控制器參數進行設計。電流型逆變器的調制過程需要設置驅動信號重疊區(qū),防止因直流電流不連續(xù)引起直流電感兩端感生電動勢過高,進而擊壞功率開關器件。但是在逆變器的換向過程中,重疊區(qū)會造成矢量作用時間缺失,在逆變器輸出電流中引入額外的低次諧波。分析了一個基波周期內矢量偏差情況,指出矢量偏差可以等效為一個疊加在輸出電流中的波形,確定了諧波含量與重疊時間的定量關系并提出一種重疊區(qū)補償方法,可有效抑制重疊區(qū)引入的額外低次諧波。仿真和實驗驗證了該補償方法的有效性。三相電流型并網逆變器是一種升壓型并網逆變器,要想對直流電流進行有效控制,需使交流線電壓高于直流電源電壓。但是當電網電壓嚴重跌落時,交流線電壓可能低于直流電源電壓,造成直流電流失控。經過推導得出了三相電流型并網逆變器直流電流的穩(wěn)態(tài)工作區(qū),提出一種改進的三相電流型并網逆變器拓撲結構,并給出了相應的低電壓穿越控制策略。對三相電網電壓對稱跌落和不對稱跌落分別進行了仿真和實驗,驗證了所提低電壓穿越方案的有效性。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM464
【圖文】：

圖 3-26 三相 CSI 實驗平臺Figure 3-26 Experimental platform of three phase CSI2 傳統(tǒng)控制策略仿真與實驗圖 3-27 為在 Matlab/Simulink 仿真平臺下對三相 CSI 運行情況的仿真結果流電流大小為 8A。由圖 3-27(a)可知，采用傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制策略時，三相側電流三相對稱且保持正弦，由圖 3-27(b)可知直流側電流保持恒定，且網網側電壓相位相同，保持單位功率因數運行。由如 3-27(c)可知，網側電流畸變(Total Harmonic Distortion, THD)為 2.74%，符合并網要求。圖 3-28 為傳統(tǒng)控制策略的三相 CSI 實驗結果，其中直流電流大小仍為 8-28(a)可知，直流電流保持恒定，并且網側電流保持正弦并與網側電壓保持因數。由圖 3-28(b)可知，網側電流中總諧波失真為 3.25%，滿足并網要求述，三相 CSI 采用傳統(tǒng)控制策略，直流電流恒定，網側電流畸變小，可實率因數運行，滿足并網要求。圖 3-28(c)為直流電流由 8A 階躍到 10A 時系

【參考文獻】

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1 黃少輝;林培杰;程樹英;孫占東;;電流型并網逆變器的模糊滯環(huán)控制[J];微型機與應用;2015年13期

2 郭強;劉和平;彭東林;劉慶;張毅;;電流型PWM整流器多環(huán)控制策略及其參數設計[J];中國電機工程學報;2015年05期

3 袁義生;張偉平;朱本玉;彭春華;;新型非隔離光伏并網逆變器拓撲及其共模電流分析[J];電網技術;2014年12期

4 熊宇;李玉玲;廖鴻飛;;光伏并網電流源逆變器擾動電阻最大功率跟蹤策略[J];電網技術;2014年12期

5 李亞斌;彭詠龍;朱勁波;李榮榮;;電流型脈寬調制整流器節(jié)能控制策略[J];電網技術;2014年12期

6 郭強;劉和平;彭東林;劉平;張毅;;靜止坐標系下電流型PWM整流器電流環(huán)控制策略研究及其參數設計[J];中國電機工程學報;2014年15期

7 張建新;;21世紀的國際能源安全問題[J];國際安全研究;2013年06期

8 武健;劉瑜超;李曉萌;董明軒;徐殿國;;基于瞬時值比較的電流型有源濾波器諧振抑制方法[J];電工技術學報;2013年09期

9 年珩;於妮颯;曾嶸;;不平衡電壓下并網逆變器的預測電流控制技術[J];電網技術;2013年05期

10 楊立永;陳智剛;陳為奇;李正熙;;逆變器輸出電壓模型及新型死區(qū)補償方法[J];電工技術學報;2012年01期

本文編號：2739797