本文關(guān)鍵詞：電網(wǎng)電壓畸變情況下三相并網(wǎng)逆變器控制研究

  更多相關(guān)文章： 并網(wǎng)逆變器 準(zhǔn)PR控制 電網(wǎng)電壓畸變 直接電網(wǎng)電流反饋控制 零點(diǎn)補(bǔ)償 有源阻尼

【摘要】：近年來(lái),風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源有了迅猛的發(fā)展,無(wú)論是在規(guī)模還是裝機(jī)容量上都有很大的增長(zhǎng)。以此構(gòu)建的分布式能源(DG)系統(tǒng)在并網(wǎng)系統(tǒng)中也得到了大規(guī)模的應(yīng)用。越來(lái)越多的DG系統(tǒng)接入到電網(wǎng)中,勢(shì)必會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響,而電網(wǎng)的性能好壞也會(huì)對(duì)DG系統(tǒng)的輸出產(chǎn)生巨大的影響。電網(wǎng)本身就含有背景諧波,而電力電子變換器等非線性器件進(jìn)一步惡化了電網(wǎng)的性能。電網(wǎng)電壓中的諧波會(huì)使并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)性能變差,降低并網(wǎng)電流質(zhì)量。所以,研究并網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變器控制方法、抑制電網(wǎng)電壓畸變、優(yōu)化逆變器輸出性能、保證并網(wǎng)系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要是對(duì)電網(wǎng)電壓畸變情況下三相并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)進(jìn)行研究。首先,本文介紹DG系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和研究背景,并給出近年來(lái)國(guó)內(nèi)外并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。其次,對(duì)三相并網(wǎng)逆變器進(jìn)行建模分析,討論了LCL濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上分析LCL型并網(wǎng)逆變器直接電網(wǎng)電流反饋控制不穩(wěn)定的原因,并有針對(duì)性地加入電容電流反饋實(shí)現(xiàn)有源阻尼控制,有效抑制系統(tǒng)諧振。本文采用一種零點(diǎn)補(bǔ)償?shù)姆椒?對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)折頻率處進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償來(lái)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)雙電流環(huán)反饋控制系統(tǒng)的有效、穩(wěn)定運(yùn)行。最后,本文利用準(zhǔn)比例諧振控制跟蹤基波電流,實(shí)現(xiàn)比PI控制更好的并網(wǎng)性能。針對(duì)電網(wǎng)電壓中含有的高次諧波,在準(zhǔn)比例諧振控制中加入諧波補(bǔ)償環(huán)節(jié)(HC),形成了基于直接電網(wǎng)電流控制的準(zhǔn)PR+HC雙電流環(huán)控制方案。仿真結(jié)果表明,本文提出的直接電網(wǎng)電流控制技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定,能夠?qū)崿F(xiàn)較好的并網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)搭建了以TMS320F2812為主控芯片的控制電路和三相三橋臂并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文提出的電網(wǎng)電流直接反饋控制性能穩(wěn)定,具有良好的并網(wǎng)性能。
【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)逆變器 準(zhǔn)PR控制 電網(wǎng)電壓畸變 直接電網(wǎng)電流反饋控制 零點(diǎn)補(bǔ)償 有源阻尼
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)的研究概況11-13
• 1.2.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)11-12
• 1.2.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 電網(wǎng)諧波13-14
• 1.3.1 背景諧波概念13-14
• 1.3.2 諧波危害14
• 1.4 課題研究現(xiàn)狀14-17
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 LCL型并網(wǎng)逆變器建模及控制技術(shù)18-35
• 2.1 三相并網(wǎng)逆變器拓?fù)?/span>18-19
• 2.2 三相并網(wǎng)逆變器主電路19-24
• 2.2.1 三相并網(wǎng)逆變器主電路濾波器19-22
• 2.2.2 LCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)22-24
• 2.3 并網(wǎng)逆變器控制研究24-30
• 2.3.1 逆變器側(cè)輸出電流反饋控制24-26
• 2.3.2 直接電網(wǎng)電流反饋控制26-28
• 2.3.3 有源阻尼控制和無(wú)源阻尼控制28-30
• 2.4 雙電流環(huán)控制及其仿真波形30-34
• 2.4.1 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的雙電流環(huán)控制30-32
• 2.4.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的耦合數(shù)學(xué)模型32-33
• 2.4.3 雙電流環(huán)控制仿真波形33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 直接電網(wǎng)電流反饋控制研究35-56
• 3.1 直接電網(wǎng)電流反饋控制系統(tǒng)分析35-38
• 3.1.1 直接電網(wǎng)電流反饋控制下的有源阻尼控制35-37
• 3.1.2 直接電網(wǎng)電流反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析37-38
• 3.2 零點(diǎn)補(bǔ)償控制方法38-40
• 3.3 準(zhǔn)PR控制器40-42
• 3.3.1 PR控制器和PI控制器對(duì)比分析40-41
• 3.3.2 準(zhǔn)PR控制器和PI控制器對(duì)比分析41-42
• 3.4 電網(wǎng)電壓無(wú)畸變下的并網(wǎng)逆變器控制及其仿真42-46
• 3.5 在電網(wǎng)電壓畸變條件下的電網(wǎng)電流控制46-52
• 3.5.1 諧波阻抗的計(jì)算46-50
• 3.5.2 系統(tǒng)功率外環(huán)介紹50-51
• 3.5.3 仿真模型介紹51-52
• 3.6 仿真波形分析52-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 第4章 三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)56-66
• 4.1 系統(tǒng)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)56-59
• 4.1.1 直流側(cè)電容的選取56-57
• 4.1.2 開(kāi)關(guān)管的選取57-58
• 4.1.3 電流傳感器58-59
• 4.1.4 電壓傳感器59
• 4.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)59-60
• 4.3 控制電路設(shè)計(jì)60-63
• 4.3.1 電流和電壓采樣電路60-62
• 4.3.2 PWM電平轉(zhuǎn)換電路62-63
• 4.4 軟件及程序設(shè)計(jì)63-65
• 4.4.1 主控芯片概述63
• 4.4.2 基于DSP的并網(wǎng)控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)63
• 4.4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 三相并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析66-76
• 5.1 三相并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹66
• 5.2 三相并網(wǎng)逆變器開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)66-68
• 5.3 PI控制和準(zhǔn)PR控制下的并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)68-69
• 5.4 電網(wǎng)電壓畸變條件下的并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)69-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果83-84
• 致謝84-85
• 作者簡(jiǎn)介85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：695091