為解決傳統(tǒng)能源帶來的環(huán)境問題和能源危機,新能源發(fā)電的探索步伐將越來越快,使得作為分布式發(fā)電與電網(wǎng)之間接口的并網(wǎng)逆變器起著越來越重要的作用。為了確保并網(wǎng)逆變器在非理想電網(wǎng)條件下能同步運行并滿足并網(wǎng)指標要求,就需要一個鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop,PLL)能夠快速、精準地鎖定并獲取電網(wǎng)基波電壓的頻率和相位信息。本文以單相LCL型并網(wǎng)逆變器的鎖相環(huán)為研究對象,分析討論在諧波畸變造成的非理想電網(wǎng)下,逆變器的鎖相環(huán)仍能快速準確地獲取電網(wǎng)基波電信息,從而保證其他控制環(huán)節(jié)的正常進行,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。本文提出一種基于前置平均滑動濾波器的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),來實現(xiàn)諧波畸變電網(wǎng)下電壓基波信息的獲取,以確保單相逆變器的并網(wǎng)運行。本文主要工作如下:首先簡單介紹單相LCL型并網(wǎng)逆變器系統(tǒng),接著詳細介紹并網(wǎng)逆變器的SPWM調(diào)制策略以及輸出回路濾波器類型。通過對單相LCL型并網(wǎng)逆變器進行數(shù)學(xué)建模,并以其數(shù)學(xué)模型對基于PI控制和PR控制的并網(wǎng)控制策略進行介紹分析。對PLIL進行詳細介紹,并通過Simulink仿真驗證在諧波畸變的電網(wǎng)下,所提出的PLL結(jié)構(gòu)的鎖相性能。最后設(shè)計并搭建單相LCL并網(wǎng)逆變器實驗樣機...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鎖相環(huán)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 單相LCL型并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)概述
    2.1 全橋逆變拓撲工作模態(tài)分析
    2.2 正弦脈沖寬度調(diào)制(SPWM)技術(shù)
        2.2.1 單極性正弦脈沖寬度調(diào)制
        2.2.2 單極性倍頻正弦脈沖寬度調(diào)制
        2.2.3 雙極性正弦脈沖寬度調(diào)制
    2.3 并網(wǎng)逆變器輸出回路濾波器
        2.3.1 L型濾波器
        2.3.2 LC型濾波器
        2.3.3 LCL型濾波器
    2.4 并網(wǎng)控制策略
        2.4.1 單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)建模
        2.4.2 PI控制下的并網(wǎng)逆變器分析
        2.4.3 PR控制下的并網(wǎng)逆變器分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 諧波畸變下的鎖相環(huán)設(shè)計
    3.1 SRF-PLL工作原理
        3.1.1 傳統(tǒng)SRF-PLL工作原理
        3.1.2 單相SRF-PLL工作原理
    3.2 諧波畸變下具有快速響應(yīng)的頻率自適應(yīng)的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)
        3.2.1 具有自適應(yīng)電網(wǎng)頻率的SOGI-OSG
        3.2.2 諧波畸變下濾除高次諧波的頻率自適應(yīng)型前置滑動平均濾波器
        3.2.3 基波分量的SRF-PLL
    3.3 本章小結(jié)
第四章 單相LCL并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)主要設(shè)計性能指標
    4.2 硬件部分設(shè)計
        4.2.1 直流側(cè)電源輸入濾波電容選取
        4.2.2 逆變?nèi)珮蛲負渲泄β书_關(guān)管的選取
        4.2.3 吸收電路的設(shè)計
        4.2.4 LCL型濾波器的設(shè)計
        4.2.5 驅(qū)動電路設(shè)計
        4.2.6 控制電路設(shè)計
        4.2.7 保護電路設(shè)計
    4.3 軟件部分設(shè)計
        4.3.1 并網(wǎng)電流閉環(huán)控制離散化
        4.3.2 SPWM的數(shù)字實現(xiàn)
        4.3.3 PLL的數(shù)字實現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 仿真與實驗結(jié)果
    5.1 諧波畸變下改進型單相PMAF-PLL系統(tǒng)仿真分析
    5.2 實驗結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3835244