隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等分布式能源正在穩(wěn)步增長(zhǎng)。作為連接分布式發(fā)電系統(tǒng)和公用電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備,并網(wǎng)逆變器在分布式發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在并網(wǎng)逆變器中,需要一個(gè)濾波器來(lái)衰減開(kāi)關(guān)諧波。而LCL型輸出濾波器由于其在高頻諧波下具有比L型濾波器和LC型濾波器更好的衰減能力而被廣泛采用。由于逆變器接入電網(wǎng)的位置往往存在低頻諧波成分,并且長(zhǎng)距離傳輸線路和變壓器等設(shè)備因素使得實(shí)際電網(wǎng)存在不可忽略的阻抗,導(dǎo)致電網(wǎng)呈現(xiàn)弱電網(wǎng)特性,本文對(duì)弱電網(wǎng)下單相LCL型逆變器控制方法進(jìn)行研究。建立LCL型濾波器數(shù)學(xué)模型,并分析了寄生參數(shù)對(duì)其穩(wěn)定性的影響,分析了LCL取值的限制條件,并給出參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程,理論分析了電容電流和電容電壓有源阻尼反饋機(jī)理,同時(shí)為保證并網(wǎng)電流準(zhǔn)確跟蹤電網(wǎng)電壓,利用二階廣義積分算法生成虛擬正交信號(hào)構(gòu)造鎖相環(huán)。理論推導(dǎo)了基于電容電流反饋有源阻尼PR控制下逆變器輸出阻抗,分析了系統(tǒng)中各相關(guān)部分變化時(shí)其頻率特性的改變情況,通過(guò)合理設(shè)置濾波參數(shù)及控制參數(shù)使逆變器輸出阻抗符合需求特性,綜合考慮確定PR參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行離散化處理。采用阻抗分析法對(duì)弱電網(wǎng)下逆變器的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,得出逆變器輸出阻抗與電網(wǎng)阻抗在交截頻率處具有一定相角裕度才能使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的結(jié)論,采用電網(wǎng)電壓前饋附加超前補(bǔ)償控制策略,提高逆變器輸出阻抗的相角裕度,避免諧振的發(fā)生,使系統(tǒng)穩(wěn)定,并通過(guò)仿真加以驗(yàn)證。最后,設(shè)計(jì)了單相逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以TMS320F28335為控制核心,通過(guò)硬件電路和軟件算法的設(shè)計(jì),對(duì)不同條件下的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行對(duì)比,并對(duì)本文采用的弱電網(wǎng)下電壓前饋附加超前補(bǔ)償控制方法進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了控制方法的有效性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM464
【部分圖文】：

a) 正面圖 b) 反面圖圖 5-8 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)DSP 廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)，采用 TMS320F28335 控制器對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行控制，數(shù)字控制下系統(tǒng)軟件部分包含以下相關(guān)功能：對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理，生成開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，執(zhí)行控制算法，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，保證電路安全運(yùn)行，提高并網(wǎng)效率等。軟件部分采用在循環(huán)結(jié)構(gòu)中加入中斷程序的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，包含主程序和子程序。主程序初始化后，執(zhí)行各中斷子程序，主要有定時(shí)器中的子程序、鎖相環(huán)程序、SPWM 發(fā)出程序、保護(hù)程序等。5.3.1 主程序設(shè)計(jì)圖 5-8 給出系統(tǒng)主程序的流程圖，從圖中可以看出，主程序的目的主要是對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行初始化操作。開(kāi)始

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本文編號(hào)：2834570