發(fā)布時(shí)間：2017-09-11 07:27

  本文關(guān)鍵詞：三電平逆變器并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流抑制研究

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【摘要】：三電平光伏并網(wǎng)逆變器在中高壓大功率領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,通過(guò)并聯(lián)技術(shù)得到的三電平光伏逆變器并聯(lián)系統(tǒng)能使系統(tǒng)容量成倍增加,同時(shí)具有高功率密度、高可靠性和高冗余度等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。但是并聯(lián)的三電平逆變器之間之間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流,環(huán)流可以分為零序環(huán)流和非零序環(huán)流,對(duì)于采用LCL濾波器且具有電流內(nèi)環(huán)的并聯(lián)模塊,非零序環(huán)流很小,可以忽略,零序環(huán)流是環(huán)流的主要成分,零序環(huán)流導(dǎo)致并聯(lián)逆變器電流應(yīng)力不均衡、增大系統(tǒng)損耗、降低系統(tǒng)效率,因此研究三電平光伏并網(wǎng)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的零序環(huán)流抑制具有重要意義。文章首先介紹了課題的研究背景,介紹了二極管中點(diǎn)電位箝位式(NPC)三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其基本工作原理,并闡述了應(yīng)用廣泛的空間矢量脈寬調(diào)制法(SVPWM)的基本原理,分析了矢量法調(diào)制與載波法調(diào)制的內(nèi)在聯(lián)系,介紹了實(shí)現(xiàn)方式比較簡(jiǎn)單的載波法調(diào)制,在此基礎(chǔ)上對(duì)三種典型調(diào)制策略的矢量思想及其載波實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。針對(duì)三電平逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的零序環(huán)流問(wèn)題,首先詳細(xì)分析了零序環(huán)流的環(huán)路,在此基礎(chǔ)上建立了零序環(huán)流的等效模型,根據(jù)等效模型將零序環(huán)流分成了三類(lèi)：通態(tài)零序環(huán)流、開(kāi)關(guān)零序環(huán)流和混合零序環(huán)流。采用共享直流側(cè)中性點(diǎn)的并聯(lián)方案抑制通態(tài)零序環(huán)流,采用濾波電容引回的改進(jìn)型LCL濾波器抑制高頻零序環(huán)流。采用零序環(huán)流控制器來(lái)抑制零序環(huán)流的低頻分量,分析和比較了采用比例調(diào)節(jié)器、比例積分調(diào)節(jié)器和比例諧振調(diào)節(jié)器時(shí)對(duì)零序環(huán)流的抑制效果,并分析了采用不同零序調(diào)節(jié)器時(shí)由于零序環(huán)流的采樣誤差及限幅導(dǎo)致的調(diào)節(jié)器飽和特性,在此基礎(chǔ)上提出一種基于準(zhǔn)比例諧振調(diào)節(jié)器的零序環(huán)流控制器,不會(huì)發(fā)生飽和現(xiàn)象且大大提高了對(duì)零序環(huán)流的抑制效果,并根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差、電網(wǎng)基波波動(dòng)范圍和穩(wěn)定裕度要求對(duì)準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。此外分析了零序環(huán)流抑制與中點(diǎn)平衡控制之間的關(guān)系,并提出了兩者協(xié)調(diào)控制的方法。最后,搭建了基于TMS320F28335型DSP為控制核心,以CPLD作為輔助控制的10KW三電平逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性及所提出的準(zhǔn)PR控制器對(duì)零序環(huán)流抑制的有效性。
【關(guān)鍵詞】：三電平逆變器 并聯(lián) 零序環(huán)流 準(zhǔn)比例諧振調(diào)節(jié)器 中點(diǎn)電位平衡
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 課題的研究背景及意義16-17
• 1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 三電平逆變器及其調(diào)制方法20-34
• 2.1 引言20
• 2.2 NPC型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理20-23
• 2.3 空間矢量SVPWM調(diào)制法23-26
• 2.3.1 SVPWM調(diào)制法基本原理23-24
• 2.3.2 SVPWM調(diào)制法的載波實(shí)現(xiàn)24-26
• 2.4 幾種典型的三電平調(diào)制策略26-34
• 2.4.1 羊角波調(diào)制策略26-29
• 2.4.2 鞍形波調(diào)制策略29-32
• 2.4.3 十三矢量法32-34
• 第三章 零序環(huán)流分析與抑制34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 零序環(huán)流回路34-37
• 3.3 零序環(huán)流的建模37-39
• 3.4 零序環(huán)流的分類(lèi)39-40
• 3.5 零序環(huán)流的抑制40-45
• 3.5.1 通態(tài)零序環(huán)流的抑制40-41
• 3.5.2 開(kāi)關(guān)零序環(huán)流的抑制41-44
• 3.5.3 混合零序環(huán)流的抑制44-45
• 第四章 低頻零序環(huán)流抑制及零序環(huán)流調(diào)節(jié)器的選擇45-58
• 4.1 引言45
• 4.2 低頻零序環(huán)流的抑制45-48
• 4.3 不同零序調(diào)節(jié)器的作用48-54
• 4.3.1 P、PI、PR非飽和條件下的抑制作用48-50
• 4.3.2 P、PI、PR調(diào)節(jié)器的飽和特性50-54
• 4.4 基于準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器的零序環(huán)流控制器54-58
• 4.4.1 準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器54-56
• 4.4.2 準(zhǔn)PR調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)計(jì)56-58
• 第五章 中點(diǎn)平衡與零序環(huán)流協(xié)調(diào)控制研究58-63
• 5.1 引言58
• 5.2 三電平逆變器中點(diǎn)平衡機(jī)理分析58-59
• 5.3 統(tǒng)一中點(diǎn)平衡控制法59-61
• 5.4 中點(diǎn)平衡與零序環(huán)流協(xié)調(diào)控制研究61-63
• 第六章 三電平逆變器并聯(lián)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究63-78
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述63
• 6.2 硬件主電路63-68
• 6.2.1 二極管不可控整流橋模塊64
• 6.2.2 直流側(cè)電容的選取64
• 6.2.3 IGBT模塊的選取64-65
• 6.2.4 IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)65-66
• 6.2.5 LCL濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)66-68
• 6.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)68-71
• 6.3.1 采樣電路68-69
• 6.3.2 保護(hù)電路69-71
• 6.4 軟件流程及通訊71-72
• 6.4.1 DSP軟件流程71-72
• 6.4.2 通訊界面72
• 6.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析72-78
• 6.5.1 實(shí)驗(yàn)介紹72-73
• 6.5.2 通態(tài)零序環(huán)流和高頻零序環(huán)流抑制實(shí)驗(yàn)73-78
• 第七章 總結(jié)與展望78-80
• 7.1 總結(jié)78-79
• 7.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況83

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3 王菲;王勇;傅e，

本文編號(hào)：829397