不平衡條件下光伏并網(wǎng)逆變器控制研究

【摘要】：電網(wǎng)電壓不平衡會(huì)惡化光伏并網(wǎng)逆變器的工作狀況，如并網(wǎng)電流畸變加劇、MPPT過(guò)程受到干擾等。不平衡較為嚴(yán)重時(shí)，若不采取相應(yīng)的措施，甚至可能燒毀逆變?cè)O(shè)備。本文分別以抑制直流電壓2次諧波和抑制交流負(fù)序電流為目標(biāo)，研究了電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)的光伏并網(wǎng)逆變器控制。 本文對(duì)電網(wǎng)電壓不平衡下LCL濾波的并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了建模。建模結(jié)果顯示，兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型較為復(fù)雜，而兩相靜止坐標(biāo)系下的模型則相對(duì)簡(jiǎn)單。 以常規(guī)定步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法為例，本文定性分析了直流電壓含有2次諧波對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤的影響。分析結(jié)果表明，過(guò)大的直流電壓2次諧波可能會(huì)干擾最大功率點(diǎn)跟蹤過(guò)程，甚至導(dǎo)致跟蹤失敗。 本文仿真分析比較了3種正、負(fù)序分離方法：1.基于陷波器的正、負(fù)序分離；2.采用基于解耦雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)的正、負(fù)序分離；3.采用基于鎖頻環(huán)的雙二階廣義積分器的正、負(fù)序分離。仿真結(jié)果顯示：1.基于陷波器的正、負(fù)序分離方法動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快，但對(duì)諧波的抑制能力弱；2.采用基于解耦雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)或采用基于鎖頻環(huán)的雙二階廣義積分器的正、負(fù)序分離動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，但對(duì)諧波具有一定的抑制能力。 基于擴(kuò)展pq理論，本文研究了公共連接點(diǎn)處瞬時(shí)功率控制、變換器交流側(cè)瞬時(shí)功率控制和抑制交流負(fù)序電流控制策略。其中，公共連接點(diǎn)處瞬時(shí)功率控制、變換器交流側(cè)瞬時(shí)功率控制以抑制直流電壓2次諧波為目標(biāo)，抑制交流負(fù)序電流控制則以使網(wǎng)側(cè)電流平衡為目標(biāo)?？紤]到在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中進(jìn)行PI控制時(shí)解耦不易且控制器較多，選擇在兩相靜止坐標(biāo)系下采用PR控制。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這3種控制策略實(shí)現(xiàn)了各自的控制目標(biāo)，且均能使并網(wǎng)逆變器在電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)正常工作，證明了控制策略的有效性。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 電網(wǎng)電壓不平衡 擴(kuò)展pq理論 LCL濾波器
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-18
• 表清單18-19
• 1 緒論19-27
• 1.1 光伏發(fā)電的意義和前景19-20
• 1.2 不平衡概述20-22
• 1.3 光伏并網(wǎng)逆變器控制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-25
• 1.4 論文研究的意義及主要工作25-27
• 2 LCL-VSR 數(shù)學(xué)模型及電網(wǎng)不平衡對(duì) MPPT 的影響27-43
• 2.1 LCL-VSR 數(shù)學(xué)模型27-38
• 2.2 電網(wǎng)不平衡對(duì) MPPT 的影響分析38-42
• 2.3 本章小結(jié)42-43
• 3 電網(wǎng)不平衡時(shí) LCL-VSR 控制策略43-62
• 3.1 抑制直流電壓二次諧波的控制策略43-60
• 3.2 抑制交流側(cè)負(fù)序電流的控制策略60-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 4 電網(wǎng)不平衡時(shí)光伏并網(wǎng)逆變仿真62-91
• 4.1 常規(guī)控制策略下的光伏并網(wǎng)逆變仿真62-71
• 4.2 抑制直流電壓二次諧波仿真71-84
• 4.3 抑制交流側(cè)負(fù)序電流仿真84-89
• 4.4 本章小結(jié)89-91
• 5 電網(wǎng)不平衡時(shí)光伏并網(wǎng)逆變實(shí)驗(yàn)91-101
• 5.1 常規(guī)控制策略下的光伏并網(wǎng)逆變91-94
• 5.2 抑制直流電壓二次諧波實(shí)驗(yàn)94-98
• 5.3 抑制交流側(cè)負(fù)序電流實(shí)驗(yàn)98-100
• 5.4 本章小結(jié)100-101
• 6 結(jié)論與展望101-102
• 參考文獻(xiàn)102-110
• 作者簡(jiǎn)歷110-112
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集112

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