非理想電網(wǎng)條件下的光伏并網(wǎng)逆變器的控制技術(shù)研究

【摘要】：電壓型PWM變換器(VSC, Voltage Source Converter)由于其交流側(cè)電流的正弦性、輸入輸出濾波器小、能量可雙向流動、交流側(cè)有功功功率和無功功率可分別進行控制等優(yōu)點，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。LCL型濾波器由于其相對L型濾波器對交流側(cè)電流中的高頻諧波有更強的抑制能力，因此也越來越多的被用于VSC變換器中。為了抑制LCL濾波器自身的諧振問題，本文采用加入電容電流內(nèi)環(huán)用于增加系統(tǒng)阻尼的有源阻尼法。 針對電網(wǎng)電壓在含有諧波的情況下造成并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流畸變的問題,本文主要采用了兩種控制方法：一種是在三相靜止坐標(biāo)系下采用比例諧振(Proportional Resonant-PR)和諧波補償(harmonic compensator-HC)調(diào)節(jié)器相結(jié)合的控制策略；另一種是在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下采用PI調(diào)節(jié)器的電網(wǎng)電壓狀態(tài)反饋控制。 在并網(wǎng)過程中，特別是在電網(wǎng)含有諧波的條件下，為了獲得三相PWM逆變器的控制信號實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器有功和無功的獨立控制，使電流呈正弦波并且功率因素可調(diào)，需要快速、準(zhǔn)確地得知電網(wǎng)側(cè)電壓的相角變化。本文采用的基于雙二階廣義積分器的軟件鎖相環(huán)，它不僅能在非理想電網(wǎng)中快速準(zhǔn)確地獲取電網(wǎng)電壓的相位，而且還可以抑制電網(wǎng)諧波對系統(tǒng)輸出的影響，具有良好的頻率自適應(yīng)特性，并通過大量的仿真研究驗證了這一方法的正確性。 分別建立了LCL光伏并網(wǎng)逆變器交流側(cè)三相靜止坐標(biāo)系下的等效數(shù)學(xué)模型和交流側(cè)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的等效數(shù)學(xué)模型。依據(jù)其等效數(shù)學(xué)模型，分析了三相靜止坐標(biāo)系下的比例諧振(Proportional Resonant-PR)和諧波補償(harmoniccompensator-HC)調(diào)節(jié)器相結(jié)合的控制策略用于抑制電網(wǎng)電壓諧波對并網(wǎng)電流影響的合理性；同時運用等效變換的原理詳細分析了在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下采用比例、一階微分、二階微分三種狀態(tài)反饋控制策略的正確性，并根據(jù)電網(wǎng)含有的諧波次數(shù)的不同進行了分類，不同的諧波次數(shù)采用不同的狀態(tài)反饋策略，最后仿真驗證了理論分析的正確性。 論文搭建了1.92kw的并網(wǎng)逆變器樣機，進行了在非理想電網(wǎng)電壓條件同步坐標(biāo)系下，針對不同諧波次數(shù)采用相應(yīng)狀態(tài)反饋控制方案的實驗。實驗結(jié)果與仿真分析吻合，驗證了控制方案的有效性。 【關(guān)鍵詞】：電網(wǎng)電壓諧波 狀態(tài)反饋控制 雙二階廣義積分器 并網(wǎng)電流畸變 比例諧振
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-11
• 插圖清單11-13
• 表格清單13-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題研究背景和意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 理想條件下 LCL-VSI 控制策略研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 非理想條件下 LCL-VSI 控制策略的研究現(xiàn)狀16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 二階廣義積分器的鎖相環(huán)技術(shù)研究18-30
• 2.1 鎖相環(huán)原理18
• 2.2 基于軟件的鎖相環(huán)技術(shù)18-29
• 2.2.1 基于乘法鑒相器的軟件鎖相環(huán)20
• 2.2.2 單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)20
• 2.2.3 基于對稱分量法的單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)20
• 2.2.4 基于雙同步坐標(biāo)系的解耦軟件鎖相環(huán)20
• 2.2.5 基于雙二階廣義積分器的軟件鎖相環(huán)20-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第三章 LCL-VSI 工作原理及其數(shù)學(xué)模型30-42
• 3.1 LCL 濾波器特性分析30-33
• 3.2 LCL-VSI 數(shù)學(xué)模型分析33-41
• 3.2.1 交流側(cè)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型34-37
• 3.2.2 交流側(cè)三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型37-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 LCL 濾波的 PWM 逆變器控制策略研究42-55
• 4.1 三相靜止坐標(biāo)系下的控制策略43-46
• 4.1.1 PR 控制策略43-45
• 4.1.2 PR 調(diào)節(jié)器的離散化實現(xiàn)45-46
• 4.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制策略46-53
• 4.2.1 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制策略分析46-50
• 4.2.2 仿真驗證50-53
• 4.3 本章小結(jié)53-55
• 第五章 系統(tǒng)設(shè)計55-65
• 5.1 實驗平臺介紹55-57
• 5.2 并網(wǎng)逆變器同步坐標(biāo)系下的實驗57-59
• 5.3 實驗結(jié)果59-64
• 5.3.1 基于二階廣義積分器的實驗驗證59-61
• 5.3.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下諧波控制策略的實驗驗證61-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-72

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

基于LCL濾波器的三相三線并網(wǎng)變流器若干關(guān)鍵技術(shù)研究    仇志凌

LCL-VSR的控制與設(shè)計    劉芳

單周控制的雙降壓式并網(wǎng)逆變器    庹元科;傅劍鋒;徐定成;彭志春;

單相光伏并網(wǎng)逆變器建模與控制技術(shù)研究    周林;馮玉;郭珂;劉強;賈芳成;黃勇;

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)側(cè)變流器比例諧振和前饋控制研究    馬浩淼;高勇;楊媛;

基于并網(wǎng)逆變器電能質(zhì)量與變換效率的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    楊波

微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化運行及控制策略研究    崔明勇

基于LCL濾波器的單相并聯(lián)有源濾波器控制技術(shù)研究    唐詩穎

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究    曹太強

兆瓦級雙饋式三電平風(fēng)電變流器關(guān)鍵技術(shù)研究    李淵

航空應(yīng)用三相高功率因數(shù)整流器研究    毛鵬

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

APF與TSC諧波無功綜合補償控制的研究    郭偉峰

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    高樂

充放儲一體化電站功率變換系統(tǒng)穩(wěn)定分析與控制    胡國珍

一種帶有前饋重復(fù)濾波器的三相并網(wǎng)逆變器研究    陳基鋒

單相并網(wǎng)逆變器及反孤島控制研究    袁江偉

一種無變壓器混合有源電力濾波器及其控制策略研究    時曉潔

單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究    張海鈺

微電網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器控制策略研究    鐘誠

微網(wǎng)系統(tǒng)能量管理技術(shù)研究    王寧

電網(wǎng)不平衡條件下LCL-VSR控制策略研究    丁杰

光伏發(fā)電并網(wǎng)控制及其暫態(tài)過程研究    宋代春

交直機車與交直交機車混跑仿真研究    郭明富

微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的保護控制關(guān)鍵問題研究    蔣偉

建筑物用光伏集成系統(tǒng)在中國應(yīng)用的前景    由世俊,婁承芝,華君,王榮光,涂光備,呂燦仁,楊洪興

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究及實現(xiàn)    王飛;余世杰;蘇建徽;沈玉梁;汪海寧;

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究    劉其輝

中高壓功率變換相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)研究    費萬民

數(shù)字控制PWM逆變電源關(guān)鍵技術(shù)研究    孔雪娟

基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

并聯(lián)有源電力濾波器實用關(guān)鍵技術(shù)的研究    陳仲

雙饋型風(fēng)力發(fā)電變流器及其控制    楊淑英

燃料電池并網(wǎng)逆變技術(shù)研究    沈國橋

功率因數(shù)可調(diào)并網(wǎng)逆變器的研制    喬學(xué);王祺;

光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略    周雪松;宋代春;馬幼捷;郭潤睿;程德樹;

小功率光伏并網(wǎng)逆變器    王守仁;金新民;楊海柱;

三相光伏并網(wǎng)逆變器輸出電流波形控制技術(shù)研究    竇偉;徐正國;彭燕昌;李晶;許洪華;

帶孤島效應(yīng)檢測的單周控制三相并網(wǎng)逆變器    于小輝;梁志珊;

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究    曹海紅;

陽光電源并網(wǎng)光伏逆變器率先通過“金太陽”認證    何為;

株洲南車時代電氣股份有限公司250kW/500kW光伏并網(wǎng)逆變器通過TUV認證    

并網(wǎng)逆變器控制方法研究    張先進;宋永獻;

一種高頻環(huán)節(jié)并網(wǎng)逆變器的實現(xiàn)方案    陳潼;趙榮祥;

微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器的一種改進下垂控制策略研究    史玉立;

基于頻率偏移法的光伏并網(wǎng)逆變器孤島檢測    陳曦;李亞楠;陳阿蓮;杜春水;張承慧;

一種基于dsPIC30F4011的并網(wǎng)逆變器鎖相控制方法    何占寧;夏東偉;劉玉朋;馬秀秀;

基于間接電流控制的改進型雙BUCK并網(wǎng)逆變器    侯世英;肖旭;彭文雄;張闖;

并網(wǎng)逆變器直流注入控制策略研究    郭小強;鄔偉揚;關(guān)雅娟;

基于dsPIC的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    葉剛;

自主研制的10kW太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)    于元;張志文;王文靜;劉波;

LCL并網(wǎng)逆變器入網(wǎng)電流控制技術(shù)研究    徐志英;許愛國;謝少軍;湯雨;

并網(wǎng)調(diào)節(jié)的不間斷光伏電源    鄭萬雷;劉文良;

基于狀態(tài)空間平均法的光伏并網(wǎng)逆變器控制建模(英文)    楊海柱;金新民;

京儀綠能光伏并網(wǎng)逆變器通過國際權(quán)威認證    黃倩

呂全亞：把復(fù)雜問題簡單化    本報記者 孫人杰　實習(xí)生 鐘天翼 黃星

上廣電與AE聯(lián)合搶灘中國太陽能并網(wǎng)逆變器市場    楊娜

16家入圍關(guān)鍵設(shè)備目錄企業(yè)受益    本報記者 邢佰英

云南無線電公司與Power-One公司簽署光伏并網(wǎng)逆變器項目合作協(xié)議    記者 陳文忠

光伏發(fā)電若要并網(wǎng) 直流先要變成交流    姜小莉 左裔

黑龍江省首個大型太陽能電站通過可研    通訊員 于莉杰

我省首個太陽能發(fā)電項目啟動    曹紅濤 于莉杰

黑龍江首個并網(wǎng)太陽能工程啟動    通訊員 于莉杰　記者 桑學(xué)勇

新疆油田利用新能源擦亮一片天    記者 張文鳴

基于并網(wǎng)逆變器電能質(zhì)量與變換效率的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    楊波

基于Z拓撲的光伏并網(wǎng)逆變器研究    程如岐

無變壓器結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)逆變器拓撲及控制研究    馬琳

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

多重電樞混合勵磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究    楊勇

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究    劉鴻鵬

微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化運行及控制策略研究    崔明勇

大功率光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    馬亮

基于線性二次型最優(yōu)控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    李春玲

光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究    趙杰

單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制    施韻

微電網(wǎng)三相并網(wǎng)逆變器硬件研究與設(shè)計    周迪

兩級式光伏并網(wǎng)逆變器及其功率解耦研究    王翀

基于間歇性雙邊無功率擾動的三相并網(wǎng)逆變器孤島檢測研究    張俊

低成本小功率光伏并網(wǎng)逆變器研究    豐瀚麟

光伏并網(wǎng)逆變器的研究    曹建平

500W光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計    朱銘煉

10kW光伏并網(wǎng)逆變器的研制    劉志強

基于模糊控制技術(shù)的三相光伏并網(wǎng)逆變器的研究    彭倬

具有無功補償功能的串聯(lián)型Z源并網(wǎng)逆變器研究    丁久東