本文關(guān)鍵詞：戶用型三相四橋臂光伏逆變器控制策略研究

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【摘要】：戶用型光伏供電系統(tǒng)中普遍存在不對(duì)稱負(fù)載和非線性負(fù)載,要求光伏逆變器具有較好的抗負(fù)載不平衡能力和適應(yīng)非線性負(fù)載的能力。三相四橋臂逆變器的第四橋臂可為零序電流提供通路,具有較強(qiáng)的帶不平衡負(fù)載能力。本文針對(duì)戶用型光伏系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境,重點(diǎn)研究三相四橋臂逆變器在不對(duì)稱負(fù)載和非線性負(fù)載下的優(yōu)化控制。本文首先介紹了戶用型光伏供電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和常用三相四線制逆變器,重點(diǎn)介紹了三相四橋臂逆變器的應(yīng)用特點(diǎn)及其調(diào)制和控制方法,闡述了在不平衡負(fù)載和非線性負(fù)載下的控制要求。為了便于對(duì)三相四橋臂逆變器控制系統(tǒng)分析,建立了三相四橋臂逆變器在靜止坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并分析了靜止坐標(biāo)系下模型解耦對(duì)逆變器控制的影響。分析了負(fù)載不平衡情況時(shí)對(duì)三相四橋臂逆變器母線電容電壓紋波的影響。論述了一種基于載波的PWM調(diào)制方式工作原理,該調(diào)制方法具有與空間矢量調(diào)制相同的直流電壓利用率,但實(shí)現(xiàn)更簡單。對(duì)三相四橋臂逆變器在靜止abc坐標(biāo)系下采用比例諧振控制器的雙閉環(huán)控制方式進(jìn)行了理論分析和仿真驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了電壓電流調(diào)節(jié)器,并研究了諧振控制器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法。通過對(duì)非線性負(fù)載情況下逆變器輸出電壓波形畸變?cè)淼姆治?設(shè)計(jì)了一種基于負(fù)載電流前饋的非線性控制策略,通過仿真驗(yàn)證了該控制策略對(duì)不平衡負(fù)載及非線性負(fù)載控制的有效性。設(shè)計(jì)制作了基于TMS320F28335控制的3k VA三相四橋臂光伏逆變電源實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并詳細(xì)介紹了軟、硬件設(shè)計(jì)原理。完成了三相四橋臂光伏逆變器在不平衡負(fù)載和整流型非線性負(fù)載條件下的控制性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在基于負(fù)載電流前饋的非線性控制下系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：戶用型光伏系統(tǒng) 三相四橋臂逆變器 不平衡負(fù)載 非線性負(fù)載 非線性控制
【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;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 三相四線制逆變器的發(fā)展11-13
• 1.3 三相四橋臂逆變器的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 三相四橋臂逆變器的調(diào)制方式13-14
• 1.3.2 三相四橋臂逆變器的控制方法14-15
• 1.4 不平衡負(fù)載及非線性負(fù)載15-17
• 1.4.1 不平衡負(fù)載15-16
• 1.4.2 電壓不平衡的危害及指標(biāo)16
• 1.4.3 非線性負(fù)載及諧波標(biāo)準(zhǔn)16-17
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 三相四橋臂逆變器工作原理分析19-32
• 2.1 三相四橋臂逆變器數(shù)學(xué)模型分析19-24
• 2.1.1 靜止abc坐標(biāo)系下三相四橋臂逆變器數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.1.2 靜止坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型解耦分析21-22
• 2.1.3 三相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下三相四橋臂逆變器數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.2 三相四橋臂逆變器對(duì)直流側(cè)電容的要求24-26
• 2.3 基于載波的PWM調(diào)制策略26-31
• 2.3.1 偏移電壓的選擇26-29
• 2.3.2 CBPWM在三相四橋臂逆變器中的實(shí)現(xiàn)29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 三相四橋臂逆變器閉環(huán)控制策略分析32-52
• 3.1 控制系統(tǒng)模型分析32-33
• 3.2 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)33-42
• 3.2.1 電流內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)33-36
• 3.2.2 電壓外環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)36-38
• 3.2.3 諧振控制器數(shù)字實(shí)現(xiàn)38-40
• 3.2.4 系統(tǒng)仿真分析40-42
• 3.3 非線性負(fù)載下改進(jìn)的控制策略分析42-50
• 3.3.1 非線性負(fù)載下輸出波形畸變?cè)?/span>42-44
• 3.3.2 基于負(fù)載電流前饋的非線性控制分析44-46
• 3.3.3 改進(jìn)控制策略的仿真分析46-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第4章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)52-59
• 4.1 主電路硬件設(shè)計(jì)52-55
• 4.1.1 功率開關(guān)管選擇52
• 4.1.2 濾波電路參數(shù)設(shè)計(jì)52-54
• 4.1.3 中線電感設(shè)計(jì)54-55
• 4.2 控制電路硬件設(shè)計(jì)55-57
• 4.2.1 采樣電路設(shè)計(jì)56
• 4.2.2 保護(hù)電路設(shè)計(jì)56-57
• 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 三相四橋臂逆變器實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析59-67
• 5.1 系統(tǒng)開環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-60
• 5.2 改進(jìn)前PR-P雙環(huán)控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析60-63
• 5.2.1 線性負(fù)載條件下實(shí)驗(yàn)分析60-62
• 5.2.2 非線性負(fù)載條件下實(shí)驗(yàn)分析62-63
• 5.3 基于負(fù)載電流前饋的非線性控制閉環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析63-66
• 5.3.1 阻性負(fù)載條件下實(shí)驗(yàn)分析63-65
• 5.3.2 感性負(fù)載條件下實(shí)驗(yàn)分析65
• 5.3.3 非線性負(fù)載條件下實(shí)驗(yàn)分析65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果73-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號(hào)：712119