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LCL型光伏逆變器并網(wǎng)控制策略研究

來源:論文學術網(wǎng)
時間:2024-08-19 04:17:24
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LCL型光伏逆變器并網(wǎng)控制策略研究【摘要】:隨著世界能源短缺和環(huán)境問題的日益嚴重,光伏發(fā)電技術越來越受到人們的重視。而并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,成為目前研究的熱點。本文

【摘要】:隨著世界能源短缺和環(huán)境問題的日益嚴重,光伏發(fā)電技術越來越受到人們的重視。而并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,成為目前研究的熱點。本文以三相LCL型并網(wǎng)逆變器作為主要研究對象,深入分析了LCL型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型和諧振產(chǎn)生機理,討論了LCL輸出濾波器的優(yōu)化設計方法,提出了三種高性能的LCL型逆變器并網(wǎng)控制策略,并通過仿真分析比較了三種方法的控制性能。 首先,分析L型、LC型和LCL型并網(wǎng)逆變器的拓撲結構和數(shù)學模型,并利用波特圖分析三者的特性。通過比較,本文采用具有優(yōu)越的高頻諧波抑制能力和成本優(yōu)勢的LCL型并網(wǎng)逆變器作為研究對象。并深入分析LCL型并網(wǎng)逆變器諧振產(chǎn)生機理和危害,總結了目前LCL型并網(wǎng)逆變器的控制方法。 其次,針對LCL型光伏并網(wǎng)逆變器的特點,提出了一種基于重復PR的電流雙閉環(huán)并網(wǎng)控制策略,電流內(nèi)環(huán)通過電容電流反饋實現(xiàn)對LCL輸出濾波器高頻諧振的有效抑制;電流外環(huán)采用重復PR復合控制策略,以實現(xiàn)對并網(wǎng)電流的高性能控制。 最后,提出了基于瞬時功率理論的LCL型并網(wǎng)逆變器直接功率控制方法,設計了優(yōu)化的開關表,實現(xiàn)對瞬時有功和無功功率的良好控制。并且為了抑制LCL濾波器諧振問題,在控制系統(tǒng)加入了有源功率阻尼控制環(huán)節(jié)。在此基礎上提出一種內(nèi)環(huán)采用電流控制、外環(huán)采用功率控制的準直接功率控制方法,兼顧了直接功率控制和電流控制的優(yōu)點。 【關鍵詞】:LCL型并網(wǎng)逆變器 電流雙環(huán)控制 直接功率控制 準直接功率控制
【學位授予單位】:中南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TM464
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-6
  • 目錄6-8
  • 第一章 緒論8-16
  • 1.1 研究背景及意義8-9
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
  • 1.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)結構10-11
  • 1.2.2 并網(wǎng)逆變器拓撲結構11-13
  • 1.2.3 并網(wǎng)控制技術13-15
  • 1.3 研究內(nèi)容與章節(jié)安排15-16
  • 第二章 LCL型光伏并網(wǎng)逆變器建模與分析16-33
  • 2.1 并網(wǎng)逆變器拓撲結構與數(shù)學模型16-23
  • 2.1.1 L型并網(wǎng)逆變器結構和數(shù)學模型16-18
  • 2.1.2 LC型并網(wǎng)逆變器結構和數(shù)學模型18-20
  • 2.1.3 LCL型并網(wǎng)逆變器結構和數(shù)學模型20-23
  • 2.2 LCL濾波器參數(shù)設計與分析23-25
  • 2.2.1 系統(tǒng)諧波分析23-24
  • 2.2.2 LCL輸出濾波器設計24
  • 2.2.3 設計實例分析24-25
  • 2.3 LCL型并網(wǎng)逆變器控制策略25-32
  • 2.3.1 基于阻尼控制的電流控制策略26-28
  • 2.3.2 直接功率控制策略28-30
  • 2.3.3 虛擬同步電機控制策略30-32
  • 2.4 本章小結32-33
  • 第三章 基于重復PR的電流雙環(huán)并網(wǎng)控制策略33-43
  • 3.1 重復PR控制策略34-36
  • 3.2 控制器設計與性能分析36-41
  • 3.2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析36-37
  • 3.2.2 控制器設計37-41
  • 3.3 系統(tǒng)仿真分析41-42
  • 3.4 本章小結42-43
  • 第四章 基于改進DPC的并網(wǎng)控制策略43-67
  • 4.1 基于DPC的并網(wǎng)控制策略43-52
  • 4.1.1 系統(tǒng)工作原理43-44
  • 4.1.2 功率滯環(huán)比較器44-45
  • 4.1.3 電壓矢量空間劃分與開關表選擇45-49
  • 4.1.4 有源功率阻尼控制49-52
  • 4.2 基于準DPC的并網(wǎng)控制策略52-60
  • 4.2.1 系統(tǒng)工作原理52-53
  • 4.2.2 功率控制器設計53-56
  • 4.2.3 電流控制器設計56-60
  • 4.3 系統(tǒng)仿真分析60-66
  • 4.3.1 直接功率控制系統(tǒng)仿真分析60-64
  • 4.3.2 準直接功率控制系統(tǒng)仿真分析64-66
  • 4.4 本章小結66-67
  • 第五章 結論與展望67-69
  • 5.1 結論67
  • 5.2 展望67-69
  • 參考文獻69-76
  • 致謝76-77
  • 攻讀學位期間主要研究成果77


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