逆變器作為分布式發(fā)電單元與電網(wǎng)/負(fù)載相連的重要接口,其性能對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及輸出電能質(zhì)量等具有重要作用。LC/LCL濾波器可以改善脈寬調(diào)制開關(guān)諧波的衰減,但是需要采用合適的阻尼方法消除諧振峰。本文以獨(dú)立逆變器和并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)作為研究對(duì)象,分別采用零相位陷波器有源阻尼法抑制諧振峰。當(dāng)電網(wǎng)擾動(dòng)或參數(shù)變化時(shí),容易造成陷波頻率點(diǎn)改變,導(dǎo)致諧振頻率和陷波頻率不能準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。本文提出分?jǐn)?shù)階零相位陷波器法,可以將陷波頻率點(diǎn)設(shè)置在任意頻率處。首先,分析了LC/LCL濾波器的特性并介紹兩種諧振峰的阻尼方法。先介紹常用的無源阻尼法,接著從有源阻尼機(jī)理分析,詳細(xì)介紹了基于濾波器的有源阻尼法。其中,基于零相位陷波器的有源阻尼法,具有相位是零且無需高精度傳感器的優(yōu)點(diǎn)。然而由于系統(tǒng)擾動(dòng)或參數(shù)變化的影響,陷波器的中心頻率點(diǎn)與LC/LCL濾波器的諧振頻率點(diǎn)可能出現(xiàn)對(duì)不準(zhǔn)問題。然后,針對(duì)此問題,提出分?jǐn)?shù)階零相位陷波器的應(yīng)用原理和實(shí)現(xiàn)方法。在獨(dú)立逆變器模型中,給出基于零相位陷波器法的RC控制器穩(wěn)定性和諧波抑制性能公式推導(dǎo)。由于RC具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)差的缺點(diǎn),在并網(wǎng)逆變器模型中采用PIMR控制算法,并給出基于零相位陷波器法的PIM... 

【文章來源】：中原工學(xué)院河南省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

可再生能源發(fā)電量占比圖

中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文4（4）環(huán)保效果好�？稍偕茉达L(fēng)能、太陽能幾乎對(duì)環(huán)境沒有污染，燃料電池等的污染也很低。順應(yīng)節(jié)能減排的潮流，為可再生能源的利用提供有效的途徑。（5）調(diào)節(jié)性能好。系統(tǒng)規(guī)模小，可以快速啟動(dòng)和停止，針對(duì)特殊場(chǎng)合例如大電網(wǎng)無法覆蓋的地區(qū)，可以有效的利用和調(diào)節(jié)。圖1.2分布式發(fā)電系統(tǒng)圖圖1.2為分布式發(fā)電系統(tǒng)圖[5]，該方式采用基于直流母線電壓控制相對(duì)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展。隨著分布式發(fā)電利用率的提高，燃料電池和其他轉(zhuǎn)換器的電能質(zhì)量將提高。屋頂固定光伏陣列安裝在住宅或公共建筑中，為了將太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用于電網(wǎng)或負(fù)載中，通常在可再生能源和公共電網(wǎng)中使用逆變器。逆變器作為重要的能量接口，被廣泛應(yīng)用于辦公設(shè)備和生活電器，其性能影響發(fā)電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和質(zhì)量。1.2逆變器的關(guān)鍵技術(shù)1.2.1輸出濾波器由圖1.2可知，逆變器是新能源發(fā)電與電網(wǎng)或負(fù)載間的重要接口，用來將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電[6]。逆變器的分類如表1.2所示，獨(dú)立光伏發(fā)電[7]不并電網(wǎng)，多應(yīng)用于電能容量小且?guī)в行铍姵鼐涂梢元?dú)立運(yùn)行的場(chǎng)合，例如通信基站、邊遠(yuǎn)山區(qū)、太陽能設(shè)備等。并網(wǎng)光伏發(fā)電[8]沒

中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文6性特性，可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)挠泄β驶驘o功功率控制，并有良好的高頻低通特性。隨著分布式發(fā)電系統(tǒng)的飛速發(fā)展，與傳統(tǒng)的L濾波器相比，LC濾波器或LCL濾波器用于衰減開關(guān)紋波，具有更好的性能和更低的成本。但是，LC濾波器或LCL濾波器引入了諧振極點(diǎn)，該極點(diǎn)在相應(yīng)的諧振頻率處給出了幅度峰值，與數(shù)字控制系統(tǒng)中的PWM處理和采樣延遲等時(shí)間延遲有高度關(guān)聯(lián)。它們固有的諧振使當(dāng)前的控制器設(shè)計(jì)復(fù)雜化，并可能導(dǎo)致低的控制環(huán)路帶寬甚至威脅系統(tǒng)穩(wěn)定性。若開關(guān)沒有損耗同時(shí)死區(qū)時(shí)間為零，則逆變器的阻尼比將為零，并且諧振峰值將出現(xiàn)在其幅值頻率特性中，這可能會(huì)減小相位裕度并導(dǎo)致設(shè)計(jì)困難。盡管開關(guān)間的停滯時(shí)間和實(shí)際逆變器中不可避免的損耗對(duì)于限制濾波器的諧振峰值是有益的，但實(shí)際諧振峰值仍然很高，這會(huì)危及逆變器的安全及穩(wěn)定運(yùn)行。圖1.3LC或LCL濾波器的逆變器系統(tǒng)圖LC或LCL濾波器的電壓源逆變器系統(tǒng)如圖1.3所示,其中濾波器位于轉(zhuǎn)換器輸出和負(fù)載/電網(wǎng)之間。電壓源逆變器被廣泛應(yīng)用于各種功率轉(zhuǎn)換器中，通常采用LC或LCL輸出濾波器來減輕轉(zhuǎn)換器的開關(guān)紋波。采用合適的濾波器可以提高電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。通常，直接對(duì)濾波器電壓進(jìn)行控制的不間斷電源或分布式電源等采用LC濾波器[13][14]。LCL濾波器更廣泛的應(yīng)用在電流控制的并網(wǎng)逆變器中，比如有源整流器和電流控制的分布式發(fā)電系統(tǒng)[15][16]。比較常用濾波器的頻率特性如圖1.4所示，LC或LCL濾波器相比L型濾波器具有更好的高頻諧波抑制能力。若提高L濾波器的諧波衰減能力，需要較大的電感值。為了在開關(guān)頻率


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