【摘要】：三相電壓源PWM變流器作為分布式系統(tǒng)中電源和負(fù)荷之間的關(guān)鍵接口,被越來越廣泛的應(yīng)用。然而,在實際運行中存在著不同類型的電網(wǎng)擾動和故障,給變流器的正常運行帶來了巨大的挑戰(zhàn)。電網(wǎng)不平衡就是這種異常情況之一,其會導(dǎo)致交流側(cè)產(chǎn)生負(fù)序電流和直流側(cè)產(chǎn)生較大的二倍頻電壓/電流脈動,從而嚴(yán)重的降低了系統(tǒng)的性能。到目前為止,并沒有任何一種控制策略能夠在不平衡電網(wǎng)工況下同時實現(xiàn)平衡正弦的并網(wǎng)電流和恒定的直流電壓/電流。為了解決上述問題,本文提出了三種三相有源功率解耦型拓?fù)?其在不平衡工況下仍具有高性能。本文的主要內(nèi)容有:(1)針對三相電網(wǎng)電壓不平衡造成的問題,提出了三個三相功率解耦型變流器拓?fù)?四橋臂改進型變流器、三相Buck型差分式變流器和三相分裂電容式變流器,對這三種拓?fù)溥M行電路分析及功率流動分析,計算出拓?fù)渫瓿晒β式怦顣r解耦電容電壓的幅值和相位。然后,提出了功率解耦型拓?fù)湓谌嚯娋W(wǎng)不平衡工況下的控制策略:包括分析不平衡電網(wǎng)下的SRF-PLL和DSOGI-PLL、給出含有共享橋臂的電路的控制策略和解耦電路的控制策略。最后,提供了仿真結(jié)果證明了功率解耦型拓?fù)浼捌淇刂撇呗缘挠行?即可在不平衡工況下同時實現(xiàn)平衡正弦的交流并網(wǎng)電流和恒定的直流電壓/電流。(2)對三個三相功率解耦型拓?fù)涞慕涣鞯刃щ娐愤M行分析研究并計算了其最低直流電壓和交流電流應(yīng)力表達式。同時,介紹了七種電網(wǎng)故障造成的三相不平衡電網(wǎng)電壓向量圖及其表達式。之后,詳細(xì)計算了三個功率解耦型拓?fù)湓诟鞣N故障造成的不平衡電網(wǎng)工況下最惡劣情況下的直流電壓和交流電流應(yīng)力。從額外增加的器件數(shù)、直流電壓和并網(wǎng)電流性能、各種不平衡類型下的拓?fù)涞闹绷麟妷汉徒涣麟娏鲬?yīng)力、控制系統(tǒng)的代碼的計算時間等方面對三個拓?fù)溥M行綜合比較。最后,從多方面比較了最優(yōu)拓?fù)?三相Buck型差分式變流器)與傳統(tǒng)變流器,并對三相Buck型差分式變流器拓?fù)涞母郊庸δ芗皩嶋H應(yīng)用場景進行討論及分析。(3)使用dSPACE和功率解耦型變流器搭建了半實物仿真平臺,仿真和實驗結(jié)果驗證了提出的拓?fù)浼捌淇刂撇呗缘挠行?同時證明了正文的理論分析的正確性。
【圖文】：

圖１－３單相功率解耦型變流器概念圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ邋ｐｏｗｅｒ－ｄｅｃｏｕｐｌｅｄ邋ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ逡逑

圖１－５帶功率解耦電路的單相變流器逡逑Ｆｉｇ．邋１－５邋Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ邋ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ邋ｗｉｔｈ邋ａｃｔｉｖｅ邋ｐｏｗｅｒ邋ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 楊曉峰;鄭瓊林;;基于MMC環(huán)流模型的通用環(huán)流抑制策略[J];中國電機工程學(xué)報;2012年18期

2 程啟明;程尹曼;薛陽;胡曉青;王映斐;;三相電壓源型PWM整流器控制方法的發(fā)展綜述[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2012年03期

3 廖勇;莊凱;姚駿;;電網(wǎng)電壓不平衡時全功率風(fēng)電并網(wǎng)變流器的控制策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年01期

4 羅悅?cè)A;伍小杰;王晶鑫;;三相PWM整流器及其控制策略的現(xiàn)狀及展望[J];電氣傳動;2006年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 任春光;微電網(wǎng)不平衡工況下三相PWM變流器運行特性及控制技術(shù)[D];太原理工大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 曲昌琦;非理想電網(wǎng)下PWM整流器控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2015年

2 寧顯斌;三相電網(wǎng)不平衡的PWM整流器研究[D];中南大學(xué);2010年

3 黃泳均;電網(wǎng)不平衡下三相PWM整流器的控制策略研究[D];北京交通大學(xué);2009年

，

本文編號：2685191