本文關鍵詞：基于電網電壓全前饋的三相光伏并網控制研究

  更多相關文章： 太陽能 LCL并網逆變器 PI控制 電網電壓全前饋 電網不平衡

【摘要】：隨著世界能源危機和環(huán)境污染的加劇,可再生能源得到了廣泛的關注,其中太陽能因具有資源廣泛性、無噪音、無污染、安全可靠等優(yōu)點致使其應用范圍廣泛。光伏并網發(fā)電作為太陽能利用的一種主要形式,是采用太陽能電池板將光能轉化為電能,進而供用戶使用。并網逆變器是光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的核心,其性能不僅影響和決定了整個光伏并網發(fā)電系統(tǒng)是否能夠安全、穩(wěn)定、高效、可靠地運行,同時也影響系統(tǒng)的使用壽命。本文開始從光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的基本結構出發(fā),介紹了光伏電池的仿真模型、逆變器的拓撲,分析了LCL濾波器的特性,并計算了LCL濾波器參數。其次,在理想電網電壓條件下,分別推導了abc、αβ和dq三種坐標系下的基于LCL的三相光伏并網逆變器的數學模型,通過比較分析三種坐標系下的模型及其控制的區(qū)別,決定采用dq旋轉坐標系進行控制,在傳統(tǒng)的PI控制基礎上引入電網電壓全前饋控制策略,從而使電網電壓對并網電流質量的影響降低,并推出了該控制策略下的系統(tǒng)傳遞函數,分析了穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能。此外,針對電網三相不平衡的情況,推導出電網電壓全前饋控制策略,并驗證其有效性,同時結合雙解耦同步旋轉坐標系下的鎖相技術,使并網逆變器輸出電流滿足國家標準。最后,在matlab/simulink中建立仿真模型,驗證電網電壓全前饋控制策略的有效性,進而實現無靜差并網。同時,設置電網不平衡情況,與傳統(tǒng)控制方法進行對比實驗分析,驗證了改進控制策略的優(yōu)越性。仿真結果表明,本文設計的基于電網電壓全前饋控制的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)能輸出具有較好穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能的并網電流,且當電網發(fā)生不平衡故障時,并網逆變器依然可穩(wěn)定、安全運行,進而保證了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,提高了系統(tǒng)的壽命。
【關鍵詞】：太陽能 LCL并網逆變器 PI控制 電網電壓全前饋 電網不平衡
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 國內外光伏發(fā)電技術的發(fā)展現狀10-11
• 1.2.1 國外光伏產業(yè)發(fā)展現狀10
• 1.2.2 國內光伏產業(yè)發(fā)展現狀10-11
• 1.3 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)控制技術研究現狀11-17
• 1.4 LCL型GCI控制策略現狀17-19
• 1.4.1 想電網電壓條件下GCI控制研究現狀17-18
• 1.4.2 電網電壓不平衡時GCI控制研究現狀18-19
• 1.5 本文主要研究內容19-21
• 2 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)拓撲21-30
• 2.1 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)組成21-23
• 2.1.1 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)結構21-22
• 2.1.2 光伏電池輸出特性22-23
• 2.2 LCL型GCI主電路參數設計及模型建立23-29
• 2.2.1 LCL并網濾波器及其參數設計24-26
• 2.2.2 LCL型GCI數學模型26-29
• 2.3 本章小結29-30
• 3 基于電網電壓全前饋GCI控制技術30-42
• 3.1 GCI雙環(huán)控制策略30-35
• 3.1.1 基于網側電感電流的有源阻尼控制30-32
• 3.1.2 并網電流直接控制策略32-35
• 3.2 電網電壓全前饋控制策略35-37
• 3.3 閉環(huán)參數設計與系統(tǒng)性能分析37-41
• 3.4 本章小結41-42
• 4 電網不平衡條件下網壓全前饋的實現42-51
• 4.1 電網電壓不平衡時正負序分量關系42-44
• 4.2 基于雙同步坐標系的解耦鎖相環(huán)44-49
• 4.2.1 正負序分量的分離44-46
• 4.2.2 鎖相環(huán)模型建立46-47
• 4.2.3 仿真分析47-49
• 4.3 電網不平衡時電網電壓全前饋控制策略實現49-50
• 4.3.1 參考電流計算49-50
• 4.3.2 電網不平衡時GCI控制模型50
• 4.4 本章小結50-51
• 5 基于電網電壓全前饋的GCI仿真結果分析51-60
• 5.1 理想電網條件下控制策略仿真分析51-55
• 5.1.1 與傳統(tǒng)控制策略比較51-54
• 5.1.2 突變仿真54-55
• 5.2 電網不平衡時控制策略仿真分析55-59
• 5.2.1 并網仿真56-57
• 5.2.2 突變仿真57-59
• 5.3 本章小結59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-64
• 致謝64-65

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