基于LTCL濾波器的并網(wǎng)逆變器自抗擾控制技術研究
發(fā)布時間:2021-06-27 18:28
新能源發(fā)電具有清潔、綠色、可持續(xù)等優(yōu)點,符合國家發(fā)展的戰(zhàn)略方向。而新能源的代表如風能、太陽能等,其分布特性決定了新能源發(fā)電很難采用集中發(fā)電的方式。此外,雖然大電網(wǎng)供電仍是當前最主要的供電方式,但隨著社會對于能源供電的可靠性要求越來越高,分布式發(fā)電系統(tǒng)以其分散、靈活的特性,作為大電網(wǎng)的合理補充得到了日漸增長的重視。并網(wǎng)逆變器是兩者之間成功結合的關鍵部分,其關乎入網(wǎng)電流的電能質量,在電網(wǎng)電壓畸變以及弱電網(wǎng)等情況下的魯棒性也得到了越來越多關注。本文針對基于LTCL濾波器的并網(wǎng)逆變器系統(tǒng),對濾波器的固有諧振以及器件參數(shù)漂移進行補償抑制,分析后對其進行等效化簡以達成降階,采用線性自抗擾控制方法以及前置濾波器的鎖相環(huán),確保系統(tǒng)的魯棒性。入網(wǎng)濾波器是保證電能質量不可或缺的部分,而考慮到資源開采導致銅價不斷提升,為了在保證濾波效果的同時提高性價比,本文采用更高階的LTCL濾波器。但其在加強了性能的同時,LC支路的插入無疑會導致諧振問題更加嚴重,本文在考慮實際中參數(shù)誤差的情況下,對其進行了詳細設計,采用無源阻尼的方法達成了對諧振的抑制。針對系統(tǒng)階數(shù)過高導致控制參數(shù)設計復雜的問題,通過對各高階濾波器進行分...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 網(wǎng)側開關諧波濾波器的拓撲結構研究現(xiàn)狀
1.2.2 電流和諧波控制器研究現(xiàn)狀
1.2.3 自抗擾控制技術研究現(xiàn)狀
1.2.4 弱電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要的研究內容
第2章 LTCL型濾波器設計與穩(wěn)定性分析
2.1 引言
2.2 LTCL型濾波器結構分析
2.3 LTCL濾波器參數(shù)設計
2.3.1 濾波器參數(shù)選取限制分析
2.3.2 LTCL濾波器參數(shù)選取
2.4 LTCL濾波器的諧振抑制
2.4.1 單電阻形式無源阻尼
2.4.2 并聯(lián)RC支路形式的無源阻尼
2.5 LTCL濾波器的穩(wěn)定性分析
2.6 本章小結
第3章 LTCL型并網(wǎng)逆變器化簡及建模
3.1 引言
3.2 LTCL型并網(wǎng)逆變器拓撲
3.3 LTCL型并網(wǎng)逆變器的化簡
3.4 并網(wǎng)逆變器的建模
3.5 并網(wǎng)逆變器的解耦
3.6 本章小結
第4章 LTCL型并網(wǎng)逆變器的自抗擾控制設計
4.1 引言
4.2 非線性自抗擾控制
4.3 線性自抗擾控制的設計
4.3.1 線性ADRC原理
4.3.2 線性擴張狀態(tài)觀測器的設計
4.3.3 線性誤差反饋率的設計
4.4 線性自抗擾控制器的參數(shù)設計
4.4.1 控制器帶寬與觀測器帶寬對系統(tǒng)的影響
4.4.2 延時產(chǎn)生機理及影響
4.5 線性自抗擾控制器的性能分析
4.6 本章小節(jié)
第5章 弱電網(wǎng)下LADRC的適應性研究
5.1 引言
5.2 鎖相環(huán)的設計及適應性
5.2.1 DDSRF-PLL原理
5.2.2 電網(wǎng)電壓波動及諧波對鎖相環(huán)的影響
5.3 電網(wǎng)電壓擾動下自抗擾控制的適應性
5.4 弱電網(wǎng)情況下系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]提高弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的改進電網(wǎng)電壓前饋策略[J]. 于文倩,同向前,燕聰,焦攀. 電氣工程學報. 2019(02)
[2]弱電網(wǎng)下考慮鎖相環(huán)影響的三相并網(wǎng)系統(tǒng)相角補償控制方法[J]. 楊苓,陳燕東,陳智勇,羅安,周樂明,周小平,伍文華,謝志為. 中國電機工程學報. 2018(20)
[3]逆變器側電流反饋的LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器解耦控制[J]. 高鋒陽,杜強,喬垚,強國棟. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(09)
[4]基于瞬時對稱分量變換的單相電壓暫降檢測[J]. 李希年,龐清樂,孫靜. 電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2018(01)
[5]一種三電平靜止無功發(fā)生器滯環(huán)SVPWM電流控制方法研究[J]. 李毅,何英杰,段文巖,劉進軍. 中國電機工程學報. 2017(22)
[6]基于PSODE混合算法優(yōu)化的自抗擾控制器設計[J]. 任潞,何屏,張曉磊,郭秀林. 現(xiàn)代電子技術. 2017(03)
[7]并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的諧振抑制研究綜述[J]. 黃亞申,汪海寧,馬志保,杜燕. 電源學報. 2018(04)
[8]弱電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的阻抗相角動態(tài)控制方法[J]. 張旸,陳新,王昀,龔春英. 電工技術學報. 2017(01)
[9]LCL型并網(wǎng)逆變器的魯棒并網(wǎng)電流反饋有源阻尼控制方法[J]. 周樂明,羅安,陳燕東,周小平,李鳴慎,匡慧敏. 中國電機工程學報. 2016(10)
[10]我國分布式光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與展望[J]. 王文靜,王斯成. 中國科學院院刊. 2016(02)
博士論文
[1]LTLCL型并網(wǎng)逆變器諧波抑制及控制技術[D]. 張智雄.華中科技大學 2018
[2]分布式發(fā)電系統(tǒng)中LCL型并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 張奔奔.浙江工業(yè)大學 2017
[3]三相LCL型并網(wǎng)逆變器中電網(wǎng)電壓引起的諧波和不平衡電流抑制研究[D]. 李巍巍.華中科技大學 2014
碩士論文
[1]弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器的控制策略研究[D]. 晏夏瑜.中國礦業(yè)大學 2019
[2]自抗擾控制器的智能優(yōu)化設計及其在熱工控制系統(tǒng)中的應用[D]. 王夢翼.華北電力大學(北京) 2019
[3]弱電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性分析及增強控制[D]. 劉樂.西安理工大學 2018
[4]并網(wǎng)逆變器并聯(lián)控制方法研究[D]. 劉守松.華南理工大學 2017
本文編號:3253374
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 網(wǎng)側開關諧波濾波器的拓撲結構研究現(xiàn)狀
1.2.2 電流和諧波控制器研究現(xiàn)狀
1.2.3 自抗擾控制技術研究現(xiàn)狀
1.2.4 弱電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要的研究內容
第2章 LTCL型濾波器設計與穩(wěn)定性分析
2.1 引言
2.2 LTCL型濾波器結構分析
2.3 LTCL濾波器參數(shù)設計
2.3.1 濾波器參數(shù)選取限制分析
2.3.2 LTCL濾波器參數(shù)選取
2.4 LTCL濾波器的諧振抑制
2.4.1 單電阻形式無源阻尼
2.4.2 并聯(lián)RC支路形式的無源阻尼
2.5 LTCL濾波器的穩(wěn)定性分析
2.6 本章小結
第3章 LTCL型并網(wǎng)逆變器化簡及建模
3.1 引言
3.2 LTCL型并網(wǎng)逆變器拓撲
3.3 LTCL型并網(wǎng)逆變器的化簡
3.4 并網(wǎng)逆變器的建模
3.5 并網(wǎng)逆變器的解耦
3.6 本章小結
第4章 LTCL型并網(wǎng)逆變器的自抗擾控制設計
4.1 引言
4.2 非線性自抗擾控制
4.3 線性自抗擾控制的設計
4.3.1 線性ADRC原理
4.3.2 線性擴張狀態(tài)觀測器的設計
4.3.3 線性誤差反饋率的設計
4.4 線性自抗擾控制器的參數(shù)設計
4.4.1 控制器帶寬與觀測器帶寬對系統(tǒng)的影響
4.4.2 延時產(chǎn)生機理及影響
4.5 線性自抗擾控制器的性能分析
4.6 本章小節(jié)
第5章 弱電網(wǎng)下LADRC的適應性研究
5.1 引言
5.2 鎖相環(huán)的設計及適應性
5.2.1 DDSRF-PLL原理
5.2.2 電網(wǎng)電壓波動及諧波對鎖相環(huán)的影響
5.3 電網(wǎng)電壓擾動下自抗擾控制的適應性
5.4 弱電網(wǎng)情況下系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]提高弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的改進電網(wǎng)電壓前饋策略[J]. 于文倩,同向前,燕聰,焦攀. 電氣工程學報. 2019(02)
[2]弱電網(wǎng)下考慮鎖相環(huán)影響的三相并網(wǎng)系統(tǒng)相角補償控制方法[J]. 楊苓,陳燕東,陳智勇,羅安,周樂明,周小平,伍文華,謝志為. 中國電機工程學報. 2018(20)
[3]逆變器側電流反饋的LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器解耦控制[J]. 高鋒陽,杜強,喬垚,強國棟. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(09)
[4]基于瞬時對稱分量變換的單相電壓暫降檢測[J]. 李希年,龐清樂,孫靜. 電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2018(01)
[5]一種三電平靜止無功發(fā)生器滯環(huán)SVPWM電流控制方法研究[J]. 李毅,何英杰,段文巖,劉進軍. 中國電機工程學報. 2017(22)
[6]基于PSODE混合算法優(yōu)化的自抗擾控制器設計[J]. 任潞,何屏,張曉磊,郭秀林. 現(xiàn)代電子技術. 2017(03)
[7]并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的諧振抑制研究綜述[J]. 黃亞申,汪海寧,馬志保,杜燕. 電源學報. 2018(04)
[8]弱電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的阻抗相角動態(tài)控制方法[J]. 張旸,陳新,王昀,龔春英. 電工技術學報. 2017(01)
[9]LCL型并網(wǎng)逆變器的魯棒并網(wǎng)電流反饋有源阻尼控制方法[J]. 周樂明,羅安,陳燕東,周小平,李鳴慎,匡慧敏. 中國電機工程學報. 2016(10)
[10]我國分布式光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與展望[J]. 王文靜,王斯成. 中國科學院院刊. 2016(02)
博士論文
[1]LTLCL型并網(wǎng)逆變器諧波抑制及控制技術[D]. 張智雄.華中科技大學 2018
[2]分布式發(fā)電系統(tǒng)中LCL型并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 張奔奔.浙江工業(yè)大學 2017
[3]三相LCL型并網(wǎng)逆變器中電網(wǎng)電壓引起的諧波和不平衡電流抑制研究[D]. 李巍巍.華中科技大學 2014
碩士論文
[1]弱電網(wǎng)下LCL型并網(wǎng)逆變器的控制策略研究[D]. 晏夏瑜.中國礦業(yè)大學 2019
[2]自抗擾控制器的智能優(yōu)化設計及其在熱工控制系統(tǒng)中的應用[D]. 王夢翼.華北電力大學(北京) 2019
[3]弱電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性分析及增強控制[D]. 劉樂.西安理工大學 2018
[4]并網(wǎng)逆變器并聯(lián)控制方法研究[D]. 劉守松.華南理工大學 2017
本文編號:3253374
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