分布式發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制并網(wǎng)逆變器的設計
發(fā)布時間:2023-12-09 12:15
隨著分布式發(fā)電的發(fā)展,越來越多的新能源接入到電網(wǎng)中,帶來了更多的電能,促進著新能源的發(fā)展。電網(wǎng)中由于非線性負荷的大量投入會產(chǎn)生電流諧波,本文基于電網(wǎng)中存在諧波這一問題,研究并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)時不僅可以提供更多的電能,還能抑制電網(wǎng)中的諧波,不僅改善了電能質(zhì)量,還可以提高設備利用率,這對于電網(wǎng)來說很有現(xiàn)實意義。因此本文重點研究并網(wǎng)逆變器的諧波抑制功能,論文具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面:首先分析并網(wǎng)逆變器的原理與拓撲結構,選擇全橋式逆變器作為研究對象,再分析并網(wǎng)逆變器的調(diào)制方法,采用SVPWM調(diào)制方法。選擇雙閉環(huán)控制策略,并針對諧波抑制將其加入到雙閉環(huán)策略中,并具體對電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)進行設計,確定其參數(shù),并在Matlab上建立整體仿真模型。其次研究諧波檢測的算法,采用基于瞬時無功功率理論,分析并介紹了瞬時無功功率理論,針對其中的低通濾波器進行進一步分析。低通濾波器一般采用巴特沃斯濾波器,但是受限于實時性與精確性難統(tǒng)一的缺點,采用另一種滑動濾波器,進行Matlab分析后得出后者檢測諧波的效果更好。之后將檢測到的諧波進行補償,補償?shù)暮诵乃惴ú捎弥貜涂刂?其具有良好的穩(wěn)定性,但存在調(diào)節(jié)速度慢的缺點,...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文研究背景
1.1.1 分布式能源的發(fā)電趨勢
1.1.2 并網(wǎng)逆變器的研究方向
1.1.3 諧波的標準
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 并網(wǎng)逆變器原理及調(diào)制方法
2.1 并網(wǎng)逆變器的拓撲結構
2.1.1 反激逆變電路
2.1.2 全橋逆變電路
2.1.3 多電平逆變電路
2.2 電壓型逆變器的基本原理
2.2.1 電壓控制的基本原理
2.2.2 靜止坐標系下三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型
2.2.3 旋轉(zhuǎn)坐標系下三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型
2.3 并網(wǎng)逆變器的調(diào)制方法
2.3.1 SVPWM控制的基本原理
2.3.2 SVPWM的算法實現(xiàn)
2.4 本章小結
第三章 雙閉環(huán)系統(tǒng)控制策略
3.1 整體控制策略
3.2 統(tǒng)一解耦控制
3.3 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設計
3.3.1 電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設計
3.3.2 電壓外環(huán)控制系統(tǒng)設計
3.4 雙閉環(huán)系統(tǒng)的仿真研究
3.5 本章小結
第四章 并網(wǎng)逆變器諧波電流檢測算法研究
4.1 鎖相環(huán)(PLL)控制技術
4.1.1 PLL原理
4.1.2 三相鎖相環(huán)的鎖相原理
4.2 瞬時無功功率理論檢測法
4.3 低通濾波器的選擇
4.3.1 傳統(tǒng)低通濾波器
4.3.2 滑動均值濾波器
4.4 諧波電流檢測仿真對比及分析
4.4.1 A相有功電流直流分量波形對比
4.4.2 A相有功電流諧波電流波形對比
4.5 本章小結
第五章 基于重復控制的諧波電流補償算法研究
5.1 重復控制器設計
5.1.1 重復控制原理與參數(shù)設計
5.1.2 重復控制器性能分析
5.2 兩種改進的重復控制器復合設計
5.2.1 PI+重復控制器結構設計
5.2.2 PI+奇次諧波重復控制器結構設計
5.3 仿真對比及分析
5.3.1 雙PI控制仿真分析
5.3.2 PI+重復控制仿真分析
5.3.3 PI+奇次諧波重復控制仿真分析
5.4 本章小結
第六章 實驗裝置設計及實驗驗證
6.1 系統(tǒng)整體平臺簡介
6.2 系統(tǒng)硬件設計
6.2.1 DSP介紹
6.2.2 逆變器主電路
6.2.3 信號采集電路
6.2.4 驅(qū)動電路
6.2.5 復位電路
6.3 系統(tǒng)軟件設計
6.3.1 主程序的設計
6.3.2 A/D子程序的設計
6.3.3 諧波檢測+補償中斷子程序的設計
6.4 實驗結果及分析
6.5 本章小結
第七章 總結與展望
7.1 總結
7.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
本文編號:3871556
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文研究背景
1.1.1 分布式能源的發(fā)電趨勢
1.1.2 并網(wǎng)逆變器的研究方向
1.1.3 諧波的標準
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 并網(wǎng)逆變器原理及調(diào)制方法
2.1 并網(wǎng)逆變器的拓撲結構
2.1.1 反激逆變電路
2.1.2 全橋逆變電路
2.1.3 多電平逆變電路
2.2 電壓型逆變器的基本原理
2.2.1 電壓控制的基本原理
2.2.2 靜止坐標系下三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型
2.2.3 旋轉(zhuǎn)坐標系下三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型
2.3 并網(wǎng)逆變器的調(diào)制方法
2.3.1 SVPWM控制的基本原理
2.3.2 SVPWM的算法實現(xiàn)
2.4 本章小結
第三章 雙閉環(huán)系統(tǒng)控制策略
3.1 整體控制策略
3.2 統(tǒng)一解耦控制
3.3 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設計
3.3.1 電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設計
3.3.2 電壓外環(huán)控制系統(tǒng)設計
3.4 雙閉環(huán)系統(tǒng)的仿真研究
3.5 本章小結
第四章 并網(wǎng)逆變器諧波電流檢測算法研究
4.1 鎖相環(huán)(PLL)控制技術
4.1.1 PLL原理
4.1.2 三相鎖相環(huán)的鎖相原理
4.2 瞬時無功功率理論檢測法
4.3 低通濾波器的選擇
4.3.1 傳統(tǒng)低通濾波器
4.3.2 滑動均值濾波器
4.4 諧波電流檢測仿真對比及分析
4.4.1 A相有功電流直流分量波形對比
4.4.2 A相有功電流諧波電流波形對比
4.5 本章小結
第五章 基于重復控制的諧波電流補償算法研究
5.1 重復控制器設計
5.1.1 重復控制原理與參數(shù)設計
5.1.2 重復控制器性能分析
5.2 兩種改進的重復控制器復合設計
5.2.1 PI+重復控制器結構設計
5.2.2 PI+奇次諧波重復控制器結構設計
5.3 仿真對比及分析
5.3.1 雙PI控制仿真分析
5.3.2 PI+重復控制仿真分析
5.3.3 PI+奇次諧波重復控制仿真分析
5.4 本章小結
第六章 實驗裝置設計及實驗驗證
6.1 系統(tǒng)整體平臺簡介
6.2 系統(tǒng)硬件設計
6.2.1 DSP介紹
6.2.2 逆變器主電路
6.2.3 信號采集電路
6.2.4 驅(qū)動電路
6.2.5 復位電路
6.3 系統(tǒng)軟件設計
6.3.1 主程序的設計
6.3.2 A/D子程序的設計
6.3.3 諧波檢測+補償中斷子程序的設計
6.4 實驗結果及分析
6.5 本章小結
第七章 總結與展望
7.1 總結
7.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號:3871556
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