本文關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)中帶諧波抑制功能的逆變器的控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)提出建設(shè)“智能電網(wǎng)”的計(jì)劃,微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。微電網(wǎng),作為一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),是一組由微電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、負(fù)載和控制系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)在管理分布式發(fā)電能源方面有著巨大的優(yōu)勢(shì),它有效緩解了分布式發(fā)電能源直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊,并降低了成本。本文在傳統(tǒng)的微電網(wǎng)逆變器的控制策略上,加入了諧波抑制功能。使得微電網(wǎng)逆變器在向微電網(wǎng)輸送電能的同時(shí),補(bǔ)償微電網(wǎng)中所含的有源負(fù)載所產(chǎn)生的的諧波,形成有功功率,無功功率和諧波三者的共同控制。本文首先介紹了微電網(wǎng)逆變器的研究背景；之后介紹了分布式發(fā)電的原理以及微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),接著分析了逆變器并入微電網(wǎng)所引發(fā)的的問題以及解決辦法；最后介紹了微電網(wǎng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展形勢(shì)。隨后,我們介紹與分析了單相以及三相微電網(wǎng)逆變器的工作原理以及逆變器的調(diào)制方法隨后,我們?cè)谒O(shè)計(jì)的微電網(wǎng)逆變器加入諧波檢測(cè)與抑制的功能,從理論推導(dǎo)的角度分析與設(shè)計(jì)了基于瞬時(shí)無功功率ip-iq諧波電流檢測(cè)方法。根據(jù)本文所設(shè)計(jì)的微電網(wǎng)逆變器既要具有良好的動(dòng)態(tài)跟蹤特性,又要補(bǔ)償微電網(wǎng)中的諧波源產(chǎn)生的諧波,經(jīng)過綜合分析,結(jié)合本課題,設(shè)計(jì)出帶諧波抑制功能的雙閉環(huán)的控制策略。即微電網(wǎng)逆變器的控制結(jié)構(gòu)外環(huán)采用功率控制,內(nèi)環(huán)采用電壓電流雙饋控制,將檢測(cè)到的微電網(wǎng)中諧波源產(chǎn)生的諧波信號(hào)反饋至內(nèi)環(huán)電流環(huán)節(jié),作為控制信號(hào)。并詳細(xì)研究了每一個(gè)控制環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)與原理,最終設(shè)計(jì)出總體控制策略接著,在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了三相微電網(wǎng)逆變器的總體設(shè)計(jì)方案,并以此為根據(jù),在MATLAB/Simulink環(huán)境下對(duì)未加入諧波抑制功能的微電網(wǎng)子系統(tǒng),逆變器諧波檢測(cè)環(huán)節(jié)以及逆變器雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)做出仿真,得到相關(guān)波形。最后將各個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合起來,對(duì)系統(tǒng)的有功傳輸做了仿真,并對(duì)輸出電流與輸出電壓做了諧波頻譜分析,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的正確性。最后,我們對(duì)三相逆變器系統(tǒng)的硬件電路以及主電路控制單元進(jìn)行分析與設(shè)計(jì),接著對(duì)系統(tǒng)的軟件程序進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括主電路程序設(shè)計(jì)等。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng)逆變器 諧波檢測(cè)與抑制 瞬時(shí)無功理論 雙閉環(huán)控制策略
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 微電網(wǎng)逆變器簡(jiǎn)介11-14
• 1.2.1 分布式發(fā)電原理11
• 1.2.2 微電網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.3 逆變器并微電網(wǎng)所產(chǎn)生的的問題與解決辦法12-14
• 1.3 微電網(wǎng)逆變器研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.3.1 國(guó)外微電網(wǎng)逆變器研究現(xiàn)狀14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)逆變器研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本章小結(jié)15
• 1.5 本文主要工作15-18
• 第2章 微電網(wǎng)逆變器的工作原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-26
• 2.1 微電網(wǎng)逆變器的分類18
• 2.2 微電網(wǎng)逆變器的工作原理18-23
• 2.2.1 單相微電網(wǎng)逆變器的工作原理18-21
• 2.2.2 三相微電網(wǎng)逆變器的工作原理21-23
• 2.3 微電網(wǎng)逆變器的調(diào)制方法23-24
• 2.3.1 正弦脈寬調(diào)制技術(shù)23
• 2.3.2 空間矢量調(diào)制技術(shù)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 微電網(wǎng)逆變器諧波檢測(cè)與抑制方法的研究26-38
• 3.1 諧波檢測(cè)方法的研究26-30
• 3.1.1 三相電路瞬時(shí)無功功率的諧波檢測(cè)理論27-29
• 3.1.2 基于瞬時(shí)無功功率理論的ip-iq諧波電流檢測(cè)方法的分析與設(shè)計(jì)29-30
• 3.2 鎖相環(huán)控制技術(shù)30-31
• 3.3 數(shù)字低通濾波器的分析與設(shè)計(jì)31-35
• 3.3.1 數(shù)字低通濾波器相關(guān)參數(shù)的選擇與要求32-33
• 3.3.2 應(yīng)用于諧波檢測(cè)中的數(shù)字低通濾波器的分析與設(shè)計(jì)33-34
• 3.3.3 數(shù)字低通濾波器的仿真34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-38
• 第4章 微電網(wǎng)逆變器的控制策略的研究38-48
• 4.1 逆變器并網(wǎng)開環(huán)控制方法38-39
• 4.2 逆變器并網(wǎng)閉環(huán)傳統(tǒng)控制方法39-42
• 4.2.1 輸出電壓瞬時(shí)值反饋控制方法39-41
• 4.2.2 輸出電流瞬時(shí)值反饋控制方法41-42
• 4.3 帶諧波抑制功能的雙閉環(huán)控制策略的研究42-46
• 4.3.1 逆變器外環(huán)功率控制42-43
• 4.3.2 逆變器內(nèi)環(huán)電壓電流雙饋控制43-44
• 4.3.3 帶諧波抑制環(huán)節(jié)的雙閉環(huán)控制策略的系統(tǒng)模型實(shí)現(xiàn)44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 第5章 微電網(wǎng)逆變器的仿真與分析48-58
• 5.1 系統(tǒng)總體模型概述48-49
• 5.2 微電網(wǎng)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的仿真49-51
• 5.3 基于瞬時(shí)無功功率理論的IP-IQ諧波電流檢測(cè)方法的仿真51-53
• 5.4 基于雙閉環(huán)控制策略的逆變器子系統(tǒng)的仿真與分析53-55
• 5.5 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的分析與仿真55-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 第6章 三相逆變器硬件電路與系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)58-72
• 6.1 三相逆變器硬件的總體結(jié)構(gòu)58
• 6.2 系統(tǒng)主電路硬件設(shè)計(jì)58-61
• 6.2.1 輸出側(cè)低通濾波器的設(shè)計(jì)59-60
• 6.2.2 功率器件IGBT的選擇60-61
• 6.2.3 直流側(cè)電容q的選擇61
• 6.2.4 驅(qū)動(dòng)電路的選取61
• 6.3 主電路控制單元設(shè)計(jì)61-66
• 6.3.1 TMS320F2812型DSP芯片最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)62-64
• 6.3.2 通訊電路的設(shè)計(jì)64-65
• 6.3.3 采樣電路設(shè)計(jì)65-66
• 6.4 上位機(jī)監(jiān)控單元66-67
• 6.5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)67-70
• 6.5.1 主程序模塊設(shè)計(jì)67-68
• 6.5.2 中斷服務(wù)模塊設(shè)計(jì)68-69
• 6.5.3 A/D模塊設(shè)計(jì)69
• 6.5.4 保護(hù)模塊設(shè)計(jì)69-70
• 6.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析70-71
• 6.7 本章小結(jié)71-72
• 第7章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 本文總結(jié)72-73
• 7.2 未來工作展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78

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本文編號(hào)：358480