本文關(guān)鍵詞：單相并網(wǎng)逆變器控制相關(guān)技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： LCL型濾波器 并網(wǎng)逆變器 有源阻尼 分裂電容 無(wú)電流傳感器

【摘要】：當(dāng)今世界面臨著能源危機(jī)與環(huán)境污染的雙重考驗(yàn),在這種背景下,分布式發(fā)電系統(tǒng)得到了廣泛的關(guān)注與研究。并網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電系統(tǒng)的重要組成單元,LCL型并網(wǎng)逆變器的電流控制成為了近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。在目前已有的LCL型并網(wǎng)逆變器電流控制方法中,分裂電容法將LCL型濾波器的電容按特定比例分成并聯(lián)的前后兩個(gè)部分,通過(guò)反饋兩個(gè)電容中間的電流信號(hào)來(lái)控制逆變器輸出,從而實(shí)現(xiàn)降階。然而,該方法在降階過(guò)程中對(duì)消掉的極點(diǎn)是臨界穩(wěn)定極點(diǎn),電流反饋中不包含諧振頻率處的分量,因此閉環(huán)系統(tǒng)不完全可控。針對(duì)分裂電容法存在的不足,本文開(kāi)展了如下的研究工作。首先,介紹了LCL型并網(wǎng)逆變器的建模以及常見(jiàn)的控制策略,著重介紹了基于分裂電容法的電流反饋模型,指出了分裂電容法電流控制策略存在的不足。其次,介紹了零點(diǎn)配置的原理與方法,通過(guò)添加一個(gè)或者多個(gè)狀態(tài)變量反饋,在系統(tǒng)傳遞函數(shù)中構(gòu)造產(chǎn)生一對(duì)位于共軛極點(diǎn)處的共軛零點(diǎn),以抵消掉系統(tǒng)中的共軛極點(diǎn),從而消除諧振尖峰。再次,本文在分析目前已有的LCL型并網(wǎng)逆變器電流控制方法的基礎(chǔ)上,提出了分裂電容法有源阻尼控制方案,有效地抑制了系統(tǒng)諧振,改善了濾波器的輸出電流波形。同時(shí),為了降低系統(tǒng)成本及保證逆變器的高可靠性,采用濾波電容電流估算的方法,實(shí)現(xiàn)了無(wú)附加傳感器的分裂電容法有源阻尼控制。最后,通過(guò)MATLAB/Simulink軟件仿真以及一臺(tái)2k W單相并網(wǎng)逆變器樣機(jī)的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文理論分析的正確性以及所提控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：LCL型濾波器 并網(wǎng)逆變器 有源阻尼 分裂電容 無(wú)電流傳感器
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(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4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 引言13-16
• 1.1.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.1.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)的類型14-15
• 1.1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)15
• 1.1.4 微電網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)15-16
• 1.2 并網(wǎng)逆變器介紹16-20
• 1.2.1 逆變器的基本工作原理16-17
• 1.2.2 逆變器的分類17-18
• 1.2.3 逆變器的性能要求18
• 1.2.4 逆變器控制技術(shù)18-19
• 1.2.5 重復(fù)控制與比例諧振控制存在的問(wèn)題19-20
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 LCL型并網(wǎng)逆變器建模與分析21-32
• 2.1 LCL型濾波器模型21-27
• 2.1.1 無(wú)源阻尼22-24
• 2.1.2 有源阻尼24-25
• 2.1.3 混合阻尼25-27
• 2.2 LCL型濾波器控制策略27-30
• 2.2.1 逆變器側(cè)電流間接反饋模型28-29
• 2.2.2 網(wǎng)側(cè)電流反饋模型29
• 2.2.3 分裂電容法電流反饋模型29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-32
• 第三章 基于零點(diǎn)配置的反饋控制方法分析32-40
• 3.1 零點(diǎn)配置32-34
• 3.1.1 零點(diǎn)配置思路32-33
• 3.1.2 零點(diǎn)配置原理33-34
• 3.2 基于零點(diǎn)配置的電流反饋控制34-39
• 3.2.1 LCL型并網(wǎng)逆變器的零點(diǎn)配置34-36
• 3.2.2 分裂電容法的零點(diǎn)配置36-38
• 3.2.3 基于零點(diǎn)配置的控制器設(shè)計(jì)38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 分裂電容法有源阻尼控制40-56
• 4.1 分裂電容法無(wú)源阻尼控制策略40-42
• 4.1.1 分裂電容法無(wú)源阻尼控制建模40-41
• 4.1.2 分裂電容法無(wú)源阻尼控制特性分析41-42
• 4.2 分裂電容法有源阻尼控制策略42-48
• 4.2.1 分裂電容法有源阻尼控制建模43-45
• 4.2.2 分裂電容法有源阻尼反饋系數(shù)設(shè)計(jì)45-47
• 4.2.3 分裂電容法有源阻尼電網(wǎng)電壓前饋控制策略47-48
• 4.3 分裂電容法有源阻尼控制的魯棒性能分析48-51
• 4.3.1 逆變器側(cè)電感存在±20%的誤差48-49
• 4.3.2 逆變器側(cè)電容存在±20%的誤差49
• 4.3.3 網(wǎng)側(cè)電容存在±20%的誤差49-50
• 4.3.4 網(wǎng)側(cè)電感的魯棒性能分析50-51
• 4.4 濾波電容電流的估算方法51-55
• 4.4.1 估算方法51-53
• 4.4.2 估算方法的誤差分析53-54
• 4.4.3 分裂電容法無(wú)電流傳感器有源阻尼控制54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證56-70
• 5.1 仿真結(jié)果與分析56-63
• 5.1.1 仿真平臺(tái)56-57
• 5.1.2 分裂電容法有源阻尼控制的仿真結(jié)果57-59
• 5.1.3 分裂電容法電網(wǎng)電壓前饋控制的仿真結(jié)果59-60
• 5.1.4 魯棒性能的仿真結(jié)果60-62
• 5.1.5 電容電流估算的仿真結(jié)果62-63
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-69
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)63-64
• 5.2.2 濾波電容電流估算與實(shí)測(cè)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)64-65
• 5.2.3 分裂電容法有源阻尼控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 本文總結(jié)70-71
• 6.2 下一步研究工作71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

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