本文關(guān)鍵詞：單相并網(wǎng)逆變器的控制技術(shù)研究

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【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,石油、煤炭和天然氣等傳統(tǒng)能源的消耗量逐漸增大,給世界帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境問題,風(fēng)電、光伏等清潔可再生能源漸漸得到廣泛的關(guān)注。分布式能源并網(wǎng)發(fā)電是可再生能源的利用方式之一,并網(wǎng)逆變器作為開展電網(wǎng)與可再生能源進(jìn)行能量交換的重要環(huán)節(jié),對并網(wǎng)逆變器進(jìn)行研究具有重大意義。針對并網(wǎng)逆變器的控制技術(shù),本文將各章節(jié)展開以下研究工作。第二章介紹了本文研究單相并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu),通過對單相并網(wǎng)逆變器特性的分析,建立系統(tǒng)的在連續(xù)域和離散域的數(shù)學(xué)模型為后續(xù)的工作做準(zhǔn)備。第三章根據(jù)二階廣義積分器(SOGI)的鎖相環(huán)(PLL)特性建立SOGI-PLL的模型,通過對SOGI-PLL的性能分析,給出SOGI-PLL參數(shù)設(shè)計的方法,并用仿真證明SOGI-PLL中的參數(shù)設(shè)計方法是合理的。第四章針對單相逆變器特性,分析逆變器輸出電壓的諧波分布、濾波性能和系統(tǒng)控制算法對LCL濾波器設(shè)計的影響,對LCL濾波器的參數(shù)設(shè)計給出約束,利用圖解法設(shè)計出LCL濾波器的參數(shù),仿真證明LCL濾波器的設(shè)計方法是合理的。第五章利用離散根軌跡對系統(tǒng)的穩(wěn)定性作的分析,可知單環(huán)控制策略無法有效抑制LCL濾波器的阻尼；給出雙環(huán)控制系統(tǒng)中的根軌跡存在兩個單位圓外極點的條件,利用Nyquist穩(wěn)定判據(jù)得出系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。第六章根據(jù)比例諧振(PR)控制器和諧波補(bǔ)償器(HC)的頻率特性,對電流環(huán)控制器進(jìn)行簡化；根據(jù)并網(wǎng)電流穩(wěn)態(tài)誤差和系統(tǒng)穩(wěn)定性要求得出各個控制器參數(shù)的選擇范圍,以及控制參數(shù)的選擇方法,仿真證明采用的控制策略使系統(tǒng)受到電網(wǎng)電壓干擾的情況下仍能穩(wěn)定運行,諧波得到有效抑制,具備良好動態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)逆變器 LCL濾波器 電容電流反饋 比例諧振控制 諧波補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Absract5-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 課題研究背景及意義13-15
• 1.2 國內(nèi)外逆變并網(wǎng)控制技術(shù)的發(fā)展15-19
• 1.2.1 鎖相環(huán)技術(shù)15-16
• 1.2.2 輸出濾波器16-17
• 1.2.3 LCL濾波器的諧振阻尼17
• 1.2.4 并網(wǎng)電流控制技術(shù)17-19
• 1.3 本論文的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型21-26
• 2.1 系統(tǒng)建模21-22
• 2.2 系統(tǒng)的連續(xù)域模型22-23
• 2.3 系統(tǒng)的離散域模型23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 基于二階廣義積分器的鎖相環(huán)研究26-41
• 3.1 SOGI-PLL的模型26-31
• 3.1.1 SOGI的傳遞函數(shù)與特性26-28
• 3.1.2 SOGI-PLL模型的線性化28-31
• 3.2 SOGI-PLL的性能分析31-38
• 3.2.1 相位裕度的分析31-33
• 3.2.2 瞬態(tài)響應(yīng)的分析33-35
• 3.2.3 抗干擾能力的分析35-38
• 3.3 仿真分析38-40
• 3.3.1 相位跳躍下的動態(tài)性分析38-39
• 3.3.2 電網(wǎng)背景諧波干擾下的穩(wěn)定性分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 LCL濾波器的設(shè)計41-54
• 4.1 逆變橋輸出電壓的諧波分析41-42
• 4.2 LCL濾波器的性能分析42-46
• 4.2.1 L和LCL濾波器的諧波抑制能力分析42-43
• 4.2.2 LCL濾波器的性能指標(biāo)43-46
• 4.3 LCL濾波器設(shè)計的限制條件46
• 4.3.1 濾波電容的限制條件46
• 4.3.2 諧振頻率的限制條件46
• 4.3.3 總電感的限制條件46
• 4.4 LCL濾波器參數(shù)的選擇范圍46-50
• 4.4.1 性能指標(biāo)的估算46-47
• 4.4.2 諧振頻率的取值范圍47-48
• 4.4.3 總電感的上限48
• 4.4.4 濾波電容的上限48-49
• 4.4.5 濾波器參數(shù)的最優(yōu)取值49-50
• 4.5 實例50-52
• 4.6 仿真分析52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 第五章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析54-64
• 5.1 單環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析54-55
• 5.2 雙環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析55-59
• 5.2.1 比例系數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響55-57
• 5.2.2 電容電流反饋系數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響57-59
• 5.3 雙環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的條件59-63
• 5.3.1 勞斯穩(wěn)定性判據(jù)59-60
• 5.3.2 Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)60-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)計64-78
• 6.1 諧振項參數(shù)的選擇范圍64-67
• 6.1.1 積分系數(shù)的約束66-67
• 6.1.2 積分系數(shù)的選擇范圍67
• 6.2 電容電流反饋系數(shù)的選擇范圍67-68
• 6.2.1 幅值裕度對電容電流反饋系數(shù)的約束67-68
• 6.2.2 相位裕度對電容電流反饋系數(shù)的約束68
• 6.3 實例68-71
• 6.3.1 電容電流反饋系數(shù)的選擇69-70
• 6.3.2 諧振項參數(shù)的選擇70-71
• 6.4 仿真分析71-77
• 6.4.1 諧波抑制能力的分析71-75
• 6.4.2 穩(wěn)定性的分析75-76
• 6.4.3 動態(tài)性能的分析76-77
• 6.5 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論及未來展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果85-87
• 致謝87

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