不平衡和非線性負(fù)載下四橋臂逆變器控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-21 04:10
由于化石能源的不斷枯竭,而且化石能源的利用造成環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,清潔可再生能源被廣泛應(yīng)用,從而改變了傳統(tǒng)的交流電的發(fā)電、供電和用電模式,形成了一種直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電,并用于交流負(fù)載的分布式電源轉(zhuǎn)換模式。在這種新的模式下,如果所接負(fù)載為不平衡負(fù)載和非線性負(fù)載,且不加以控制的話,將產(chǎn)生不平衡電壓和多次諧波,影響電能質(zhì)量,為此,需要采取合適的控制技術(shù)對逆變器進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)三相輸出電壓平衡,降低諧波分量,從而滿足電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求。三相四橋臂逆變器具有帶不平衡負(fù)載的能力,因此本文選取三相四橋臂逆變器;谠撏?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立了靜止坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)控制方法的研究奠定了良好的理論基礎(chǔ)。通過分析比較,確定了abc坐標(biāo)系下的三維空間矢量調(diào)制(3D-SVPWM)策略,該策略實(shí)現(xiàn)過程簡便計(jì)算量小。確立了逆變器的控制方法。針對不平衡負(fù)載會(huì)導(dǎo)致三相電壓輸出不平衡的問題,本文利用對稱分量法將不對稱量分解為正序、負(fù)序和零序?qū)ΨQ量,并通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和解耦將各序分量轉(zhuǎn)換成直流信號后,采用PI控制器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中電壓電流的雙閉環(huán)控制,由于負(fù)序分量與正序分量的旋轉(zhuǎn)方向相反,因此建立了雙同...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題研究背景和意義
1.2 三相逆變器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.2.2 逆變器的控制方法研究概況
1.3 本文研究內(nèi)容
2 三相四橋臂逆變器的建模與分析
2.1 建立基于靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 靜止坐標(biāo)abc下的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 靜止坐標(biāo)αβ0下的模型
2.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq0下的模型
2.3 不平衡負(fù)載及非線性負(fù)載下的數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
3 三相四橋臂逆變器三維空間矢量調(diào)制策略
3.1 三相四橋臂逆變器調(diào)制策略
3.1.1 PWM調(diào)制
3.1.2 滯環(huán)電流調(diào)制
3.1.3 空間矢量調(diào)制
3.2 基于αβ坐標(biāo)系的2D-SVPWM
3.3 基于αβγ坐標(biāo)系的三維空間矢量調(diào)制算法
3.4 基于abc坐標(biāo)系的3D-SVPWM
3.4.1 開關(guān)矢量的選擇
3.4.2 開關(guān)電壓矢量作用時(shí)間
3.4.3 開關(guān)矢量的排序
3.4.4 靜止坐標(biāo)abc和αβγ坐標(biāo)系的3D-SVPWM比較
3.5 本章小結(jié)
4 三相四橋臂逆變器控制方法的設(shè)計(jì)
4.1 比例積分(PI)控制器原理
4.2 比例諧振(PR)控制
4.2.1 準(zhǔn)PR控制器
4.2.2 準(zhǔn)PR控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3 基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的PI雙閉環(huán)控制
4.3.1 系統(tǒng)解耦
4.3.2 基于對稱分量法的相序分解
4.3.3 基于雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的PI控制
4.4 基于改進(jìn)的雙閉環(huán)控制
4.4.1 基于PI+準(zhǔn)PR的電壓環(huán)控制
4.4.2 基于模糊控制的電壓環(huán)
4.5 本章小結(jié)
5 三相四橋臂逆變器的建模與仿真結(jié)果分析
5.1 仿真參數(shù)的設(shè)置
5.2 仿真模型的搭建
5.3 開環(huán)仿真結(jié)果
5.4 閉環(huán)仿真結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡介
致謝
詳細(xì)摘要
本文編號:3294277
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題研究背景和意義
1.2 三相逆變器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.2.2 逆變器的控制方法研究概況
1.3 本文研究內(nèi)容
2 三相四橋臂逆變器的建模與分析
2.1 建立基于靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 靜止坐標(biāo)abc下的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 靜止坐標(biāo)αβ0下的模型
2.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq0下的模型
2.3 不平衡負(fù)載及非線性負(fù)載下的數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
3 三相四橋臂逆變器三維空間矢量調(diào)制策略
3.1 三相四橋臂逆變器調(diào)制策略
3.1.1 PWM調(diào)制
3.1.2 滯環(huán)電流調(diào)制
3.1.3 空間矢量調(diào)制
3.2 基于αβ坐標(biāo)系的2D-SVPWM
3.3 基于αβγ坐標(biāo)系的三維空間矢量調(diào)制算法
3.4 基于abc坐標(biāo)系的3D-SVPWM
3.4.1 開關(guān)矢量的選擇
3.4.2 開關(guān)電壓矢量作用時(shí)間
3.4.3 開關(guān)矢量的排序
3.4.4 靜止坐標(biāo)abc和αβγ坐標(biāo)系的3D-SVPWM比較
3.5 本章小結(jié)
4 三相四橋臂逆變器控制方法的設(shè)計(jì)
4.1 比例積分(PI)控制器原理
4.2 比例諧振(PR)控制
4.2.1 準(zhǔn)PR控制器
4.2.2 準(zhǔn)PR控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3 基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的PI雙閉環(huán)控制
4.3.1 系統(tǒng)解耦
4.3.2 基于對稱分量法的相序分解
4.3.3 基于雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的PI控制
4.4 基于改進(jìn)的雙閉環(huán)控制
4.4.1 基于PI+準(zhǔn)PR的電壓環(huán)控制
4.4.2 基于模糊控制的電壓環(huán)
4.5 本章小結(jié)
5 三相四橋臂逆變器的建模與仿真結(jié)果分析
5.1 仿真參數(shù)的設(shè)置
5.2 仿真模型的搭建
5.3 開環(huán)仿真結(jié)果
5.4 閉環(huán)仿真結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡介
致謝
詳細(xì)摘要
本文編號:3294277
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