【摘要】：近些年來(lái)隨著能源問(wèn)題的日益突出，分布式發(fā)電得到廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展。由于并網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電設(shè)備的重要組成單元，其設(shè)計(jì)與控制優(yōu)劣將直接影響輸出電能質(zhì)量，，基于LCL濾波器的并網(wǎng)逆變器控制更是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。所以本文主要從濾波器設(shè)計(jì)、電流反饋控制策略和電流控制方法三個(gè)方面對(duì)單相LCL并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了深入研究。 對(duì)于LCL濾波器設(shè)計(jì)，本文基于開(kāi)關(guān)頻率處電壓-電流抑制比和諧振頻率兩個(gè)給定指標(biāo)條件下給出了簡(jiǎn)單直接的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)對(duì)應(yīng)調(diào)制方式的解析表達(dá)式，可得到逆變電壓在開(kāi)關(guān)頻率處的分量，在已知開(kāi)關(guān)頻率處并網(wǎng)電流分量要求的基礎(chǔ)上，可得到上述的電壓-電流抑制比。根據(jù)對(duì)LCL濾波器波特圖的近似表達(dá)式和諧振頻率等式，可得到總電感量和三個(gè)元件的乘積均為定值。按照滿足電容取值最小的優(yōu)化目標(biāo)和其他元件取值范圍的基礎(chǔ)上，給出了三個(gè)元件的取值方法。 本文對(duì)三種電流反饋方式都相應(yīng)做了分析。針對(duì)逆變側(cè)電流反饋，本文主要研究了其輸出功率因數(shù)的問(wèn)題。針對(duì)逆變側(cè)電流反饋的有源阻尼方法，本文對(duì)PWM延遲與電容電流反饋延遲對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響分別作了討論。針對(duì)分裂電容法，本文分析了其存在諧振問(wèn)題的主要原因，并在此基礎(chǔ)上給出了加入無(wú)源阻尼抑制諧振的方法。針對(duì)電網(wǎng)電壓擾動(dòng)，推導(dǎo)了基于上述結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)電壓前饋策略。 對(duì)于電流控制方法，本文分別就比例積分控制與比例諧振控制展開(kāi)研究。給出了常見(jiàn)逆變器的比例積分控制的參數(shù)設(shè)計(jì)步驟。研究了前向通道擾動(dòng)、反饋通道擾動(dòng)與系統(tǒng)數(shù)字延時(shí)對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響。同樣的，本文也給出了比例諧振控制的參數(shù)設(shè)計(jì)步驟，并從數(shù)學(xué)關(guān)系上指出了比例諧振控制與重復(fù)控制之間的相同點(diǎn)與差異。本文還研究了比例諧振控制的離散方法比較與相位補(bǔ)償方法。最后由閉環(huán)極點(diǎn)分布圖比較了上述兩種控制方法的動(dòng)態(tài)性能。 最后在所搭建的仿真模型與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上分別進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究，仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了上述理論分析的正確性。
【圖文】：

CP）的控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、QuaRC 具有 8 路模擬模數(shù)轉(zhuǎn)換通道、8 路模擬數(shù)模轉(zhuǎn)換通普通 IO 口、8 路 PWM 輸出接口和 7 路編解碼接口，可以滿足各種電力電子控制對(duì)接[43]。此外 QuaRC 的軟件編程部分還無(wú)縫集成在 MATLAB/Simulink 軟件中，只需ulink 中的框圖和連線就可以迅速完成一個(gè)控制系統(tǒng)，減輕了控制算法開(kāi)發(fā)的復(fù)雜程度開(kāi)發(fā)效率。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2583887