本文關(guān)鍵詞：基于移相控制的三相電流型多重化并網(wǎng)逆變器的仿真研究

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【摘要】：隨著太陽(yáng)能的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量的不斷增大,大功率光伏并網(wǎng)逆變器成為人們的研究重點(diǎn)。多重疊加技術(shù)是并網(wǎng)逆變器擴(kuò)容的主要方法之一,使用這種技術(shù)的逆變器具有開(kāi)關(guān)頻率低、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于模塊化的優(yōu)點(diǎn),且通過(guò)模塊冗余方式可保證供電可靠性。目前并網(wǎng)逆變器的研究多以電壓型逆變器為主,而電流型逆變器可以更好地適應(yīng)光伏電池的電流源特性,因而電流型逆變器的研究受到了越來(lái)越多的關(guān)注。以電流型多重化光伏并網(wǎng)逆變器為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了其并網(wǎng)控制策略。首先,分析了三相電流型逆變器的多重疊加原理,推導(dǎo)了通過(guò)變壓器并聯(lián)疊加的三相電流型三重化逆變器輸出電流的傅里葉表達(dá)式并對(duì)其諧波進(jìn)行了分析,介紹了用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流的移相調(diào)流方法。基于移相調(diào)流技術(shù),采用兩組三相電流型三重化逆變器建立了并網(wǎng)逆變器主電路。其次,建立了光伏電池的數(shù)學(xué)模型,搭建了光伏電池的仿真模型,對(duì)光伏電池的電氣特性進(jìn)行了測(cè)試;推導(dǎo)了三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下CL濾波器的數(shù)學(xué)模型。再次,通過(guò)分析得到了基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的并網(wǎng)控制框圖,采用基于濾波電容電壓內(nèi)環(huán)和并網(wǎng)電流外環(huán)的雙閉環(huán)控制完成了電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì),根據(jù)移相調(diào)流原理進(jìn)行了移相角的計(jì)算,結(jié)合濾波器的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)相位的追蹤,通過(guò)編寫(xiě)S函數(shù)設(shè)計(jì)了基于移相控制技術(shù)的電流型多重化逆變器的脈沖發(fā)生器模塊。最后,在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下搭建了系統(tǒng)的仿真模型,分別對(duì)不同功率因數(shù)條件下的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,得到了并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓的波形圖,并對(duì)并網(wǎng)電流進(jìn)行了FFT分析,結(jié)果表明電流型多重化光伏并網(wǎng)逆變器可以實(shí)現(xiàn)不同功率因數(shù)條件下的并網(wǎng),驗(yàn)證了基于移相控制技術(shù)所設(shè)計(jì)的電流型多重化光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 電流型逆變器 多重疊加 移相調(diào)流 并網(wǎng)控制
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)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3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 課題的研究背景8-9
• 1.2 并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)9-10
• 1.2.2 并網(wǎng)逆變器的比較10-11
• 1.3 光伏逆變器的擴(kuò)容技術(shù)11
• 1.3.1 逆變器并聯(lián)技術(shù)11
• 1.3.2 階梯波疊加技術(shù)11
• 1.4 多重化逆變器的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.4.1 多重化逆變器簡(jiǎn)介11-14
• 1.4.2 多重化逆變器的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 電流型多重化逆變器的原理17-23
• 2.1 三相電流型多重化逆變器的疊加原理17
• 2.2 直接并聯(lián)疊加和通過(guò)變壓器并聯(lián)疊加的比較17
• 2.3 通過(guò)變壓器并聯(lián)的三重疊加逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其諧波分析17-21
• 2.4 電流調(diào)節(jié)原理21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型與分析23-38
• 3.1 電流型多重化光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23-24
• 3.2 光伏電池的數(shù)學(xué)模型24-30
• 3.2.1 光伏電池的理想數(shù)學(xué)模型24-25
• 3.2.2 光伏電池的工程數(shù)學(xué)模型25-27
• 3.2.3 光伏電池輸出特性分析27-30
• 3.3 CL濾波器的數(shù)學(xué)模型30-37
• 3.3.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.3.2 坐標(biāo)變換31-34
• 3.3.3 兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型34-35
• 3.3.4 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 并網(wǎng)逆變器控制策略的研究38-50
• 4.1 并網(wǎng)逆變器的電流控制38-39
• 4.2 并網(wǎng)逆變器的電流控制各模塊的設(shè)計(jì)原理39-44
• 4.2.1 三相鎖相環(huán)39
• 4.2.2 電流調(diào)節(jié)器39-41
• 4.2.3 移相角計(jì)算41-42
• 4.2.4 電網(wǎng)相位追蹤42-44
• 4.3 并網(wǎng)逆變器脈沖信號(hào)的產(chǎn)生44-49
• 4.3.1 S函數(shù)簡(jiǎn)介44-45
• 4.3.2 S函數(shù)設(shè)計(jì)45-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 仿真結(jié)果及其分析50-61
• 5.1 仿真模型的搭建50-53
• 5.1.1 主電路的仿真模型50-51
• 5.1.2 電流調(diào)節(jié)器的仿真模型51-52
• 5.1.3 移相角計(jì)算的仿真模型52
• 5.1.4 濾波相位差計(jì)算的仿真模型52
• 5.1.5 控制器的仿真模型52-53
• 5.2 不同功率功率因數(shù)條件下的仿真53-60
• 5.2.1 單位功率因數(shù)仿真53-56
• 5.2.2 功率因數(shù)為 0.95（滯后）的仿真56-58
• 5.2.3 功率因數(shù)為 0.8（滯后）的仿真58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 梁中華;于平泳;劉春芳;盧寶宏;劉宏楠;;多重化逆變器及其控制方法[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

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本文編號(hào)：863149