數(shù)字型LCL并網(wǎng)逆變器阻尼控制策略研究
發(fā)布時間:2021-10-24 07:11
隨著化石燃料等自然資源的逐漸枯竭,可再生能源并網(wǎng)技術(shù)受到了前所未有的關(guān)注。并網(wǎng)逆變器作為重要的并網(wǎng)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)中。因此,研究并網(wǎng)逆變器控制策略具有十分重要的意義。根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理,分別在靜止坐標(biāo)系與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立了LCL型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,對三相逆變橋輸出電壓的諧波分布情況進(jìn)行了分析,給出了LCL濾波器的參數(shù)選擇方法;針對LCL濾波器存在的諧振問題,分別對LCL型并網(wǎng)逆變器的無源阻尼、有源阻尼控制方法進(jìn)行了研究。根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差、相位裕度、幅值裕度等系統(tǒng)性能指標(biāo),討論了系統(tǒng)參數(shù)選擇的約束條件;確定系統(tǒng)參數(shù)后,在Matlab/Simulink中搭建了LCL型并網(wǎng)逆變器仿真模型,對有源阻尼、無源阻尼控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證。針對數(shù)字控制系統(tǒng),由于采樣、存儲、計(jì)算等原因,產(chǎn)生的計(jì)算延時,導(dǎo)致并網(wǎng)逆變器控制模型發(fā)生變化的問題進(jìn)行了深入研究。推導(dǎo)了系統(tǒng)環(huán)路增益的離散域表達(dá)式,并根據(jù)該表達(dá)式,分析了系統(tǒng)環(huán)路增益右半平面極點(diǎn)分布與系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,研究了基于電容電流估算的并網(wǎng)逆變器控制策略。由于估算電容電流由連續(xù)域變換到離散域時會產(chǎn)生延時,本文采用最小二乘法擬合分?jǐn)?shù)階延時...
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
LCL濾波器與L型濾波器電路結(jié)構(gòu)圖
并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,討論了系統(tǒng)無源阻尼與有源阻尼兩種控制策略,并在Matlab 中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。2.1 LCL 型并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型2.1.1 并網(wǎng)逆變器構(gòu)成圖 2-1 給出了 LCL 型三相并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)示意圖。其中,DC/DC 模塊前端接太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng),為并網(wǎng)逆變系統(tǒng)提供電能直流電壓dcU 。dcU 的電壓值可以通過 PI 調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié),而 PI 調(diào)節(jié)器的輸出則要作為系統(tǒng)的并網(wǎng)電流給定值dI ,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)直流側(cè)電壓恒定。但考慮到此處直流電壓環(huán)的響應(yīng)速度遠(yuǎn)低于并網(wǎng)電流環(huán),因此本文假定直流側(cè)電壓恒定,忽略直流側(cè)電壓波動對逆變器的影響,只對并網(wǎng)電流進(jìn)行分析。另外,逆變器由六個 SiMOSFET 構(gòu)成三相逆變橋,inU 為系統(tǒng)采用雙極型正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal PulWidth Modulation ,SPWM)時,逆變器側(cè)輸出電壓。1L2Li
LCL型并網(wǎng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LCL型并網(wǎng)逆變器重復(fù)雙閉環(huán)控制方法[J]. 江法洋,鄭麗君,宋建成,任鴻秋,田慕琴. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(10)
[2]分?jǐn)?shù)階相位補(bǔ)償在無電容電流傳感器并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用[J]. 徐國峰,王善華,葉永強(qiáng),何成駿,錢淑渠,趙強(qiáng)松. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(03)
[3]電壓源型換流器LCL濾波器確定性設(shè)計(jì)[J]. 鐘慶,童晉方,馬新華,王鋼,李海鋒. 高電壓技術(shù). 2016(10)
[4]一種新型結(jié)構(gòu)的PR調(diào)節(jié)器在并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用[J]. 徐剛,陳增祿. 智能電網(wǎng). 2016(05)
[5]并網(wǎng)逆變器中數(shù)字控制延時對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄒常躍,劉邦銀,段善旭,李銳. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(02)
[6]LCL并網(wǎng)逆變器改進(jìn)型重復(fù)控制策略[J]. 張興,汪楊俊,余暢舟,王付勝,趙為,倪華. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(20)
[7]基于狀態(tài)反饋的單相電壓型逆變器重復(fù)控制[J]. 賈要勤,朱明琳,鳳勇. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(06)
[8]基于陷波器參數(shù)自調(diào)整的伺服系統(tǒng)諧振抑制[J]. 李宗亞,羅欣,沈安文. 計(jì)算技術(shù)與自動化. 2013(04)
[9]基于PI調(diào)節(jié)器和電容電流反饋有源阻尼的LCL型并網(wǎng)逆變器閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 鮑陳磊,阮新波,王學(xué)華,潘冬華,李巍巍,翁凱雷. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(25)
[10]S函數(shù)建模和仿真過程的研究[J]. 李曉靜,黃紅飛. 電子設(shè)計(jì)工程. 2011(18)
博士論文
[1]弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器的電流和功率控制技術(shù)[D]. 楊東升.南京航空航天大學(xué) 2016
碩士論文
[1]可調(diào)頻調(diào)幅的單相逆變電源控制策略研究[D]. 陳鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]并網(wǎng)逆變器無電容電流傳感器控制與新型重復(fù)控制研究[D]. 何成駿.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]LCL型PWM整流器電流內(nèi)環(huán)無阻尼控制技術(shù)研究[D]. 李喆.華中科技大學(xué) 2014
[4]LCL型并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器和電容電流反饋有源阻尼設(shè)計(jì)[D]. 鮑陳磊.華中科技大學(xué) 2013
[5]單相LCL逆變器并網(wǎng)技術(shù)研究[D]. 劉尚偉.華中科技大學(xué) 2011
本文編號:3454827
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
LCL濾波器與L型濾波器電路結(jié)構(gòu)圖
并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,討論了系統(tǒng)無源阻尼與有源阻尼兩種控制策略,并在Matlab 中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。2.1 LCL 型并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型2.1.1 并網(wǎng)逆變器構(gòu)成圖 2-1 給出了 LCL 型三相并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)示意圖。其中,DC/DC 模塊前端接太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng),為并網(wǎng)逆變系統(tǒng)提供電能直流電壓dcU 。dcU 的電壓值可以通過 PI 調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié),而 PI 調(diào)節(jié)器的輸出則要作為系統(tǒng)的并網(wǎng)電流給定值dI ,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)直流側(cè)電壓恒定。但考慮到此處直流電壓環(huán)的響應(yīng)速度遠(yuǎn)低于并網(wǎng)電流環(huán),因此本文假定直流側(cè)電壓恒定,忽略直流側(cè)電壓波動對逆變器的影響,只對并網(wǎng)電流進(jìn)行分析。另外,逆變器由六個 SiMOSFET 構(gòu)成三相逆變橋,inU 為系統(tǒng)采用雙極型正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal PulWidth Modulation ,SPWM)時,逆變器側(cè)輸出電壓。1L2Li
LCL型并網(wǎng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LCL型并網(wǎng)逆變器重復(fù)雙閉環(huán)控制方法[J]. 江法洋,鄭麗君,宋建成,任鴻秋,田慕琴. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(10)
[2]分?jǐn)?shù)階相位補(bǔ)償在無電容電流傳感器并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用[J]. 徐國峰,王善華,葉永強(qiáng),何成駿,錢淑渠,趙強(qiáng)松. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(03)
[3]電壓源型換流器LCL濾波器確定性設(shè)計(jì)[J]. 鐘慶,童晉方,馬新華,王鋼,李海鋒. 高電壓技術(shù). 2016(10)
[4]一種新型結(jié)構(gòu)的PR調(diào)節(jié)器在并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用[J]. 徐剛,陳增祿. 智能電網(wǎng). 2016(05)
[5]并網(wǎng)逆變器中數(shù)字控制延時對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄒常躍,劉邦銀,段善旭,李銳. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(02)
[6]LCL并網(wǎng)逆變器改進(jìn)型重復(fù)控制策略[J]. 張興,汪楊俊,余暢舟,王付勝,趙為,倪華. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(20)
[7]基于狀態(tài)反饋的單相電壓型逆變器重復(fù)控制[J]. 賈要勤,朱明琳,鳳勇. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(06)
[8]基于陷波器參數(shù)自調(diào)整的伺服系統(tǒng)諧振抑制[J]. 李宗亞,羅欣,沈安文. 計(jì)算技術(shù)與自動化. 2013(04)
[9]基于PI調(diào)節(jié)器和電容電流反饋有源阻尼的LCL型并網(wǎng)逆變器閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 鮑陳磊,阮新波,王學(xué)華,潘冬華,李巍巍,翁凱雷. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(25)
[10]S函數(shù)建模和仿真過程的研究[J]. 李曉靜,黃紅飛. 電子設(shè)計(jì)工程. 2011(18)
博士論文
[1]弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器的電流和功率控制技術(shù)[D]. 楊東升.南京航空航天大學(xué) 2016
碩士論文
[1]可調(diào)頻調(diào)幅的單相逆變電源控制策略研究[D]. 陳鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]并網(wǎng)逆變器無電容電流傳感器控制與新型重復(fù)控制研究[D]. 何成駿.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]LCL型PWM整流器電流內(nèi)環(huán)無阻尼控制技術(shù)研究[D]. 李喆.華中科技大學(xué) 2014
[4]LCL型并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器和電容電流反饋有源阻尼設(shè)計(jì)[D]. 鮑陳磊.華中科技大學(xué) 2013
[5]單相LCL逆變器并網(wǎng)技術(shù)研究[D]. 劉尚偉.華中科技大學(xué) 2011
本文編號:3454827
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