逆變器作為分布式發(fā)電單元與電網/負載相連的重要接口,其性能對系統的穩(wěn)定性以及輸出電能質量等具有重要作用。LC/LCL濾波器可以改善脈寬調制開關諧波的衰減,但是需要采用合適的阻尼方法消除諧振峰。本文以獨立逆變器和并網逆變器系統作為研究對象,分別采用零相位陷波器有源阻尼法抑制諧振峰。當電網擾動或參數變化時,容易造成陷波頻率點改變,導致諧振頻率和陷波頻率不能準確對準。本文提出分數階零相位陷波器法,可以將陷波頻率點設置在任意頻率處。首先,分析了LC/LCL濾波器的特性并介紹兩種諧振峰的阻尼方法。先介紹常用的無源阻尼法,接著從有源阻尼機理分析,詳細介紹了基于濾波器的有源阻尼法。其中,基于零相位陷波器的有源阻尼法,具有相位是零且無需高精度傳感器的優(yōu)點。然而由于系統擾動或參數變化的影響,陷波器的中心頻率點與LC/LCL濾波器的諧振頻率點可能出現對不準問題。然后,針對此問題,提出分數階零相位陷波器的應用原理和實現方法。在獨立逆變器模型中,給出基于零相位陷波器法的RC控制器穩(wěn)定性和諧波抑制性能公式推導。由于RC具有動態(tài)響應差的缺點,在并網逆變器模型中采用PIMR控制算法,并給出基于零相位陷波器法的PIM... 

【文章來源】：中原工學院河南省

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【學位級別】：碩士

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可再生能源發(fā)電量占比圖

中原工學院碩士學位論文4（4）環(huán)保效果好�？稍偕茉达L能、太陽能幾乎對環(huán)境沒有污染，燃料電池等的污染也很低。順應節(jié)能減排的潮流，為可再生能源的利用提供有效的途徑。（5）調節(jié)性能好。系統規(guī)模小，可以快速啟動和停止，針對特殊場合例如大電網無法覆蓋的地區(qū)，可以有效的利用和調節(jié)。圖1.2分布式發(fā)電系統圖圖1.2為分布式發(fā)電系統圖[5]，該方式采用基于直流母線電壓控制相對簡單，易于擴展。隨著分布式發(fā)電利用率的提高，燃料電池和其他轉換器的電能質量將提高。屋頂固定光伏陣列安裝在住宅或公共建筑中，為了將太陽能光伏系統應用于電網或負載中，通常在可再生能源和公共電網中使用逆變器。逆變器作為重要的能量接口，被廣泛應用于辦公設備和生活電器，其性能影響發(fā)電系統的安全、穩(wěn)定和質量。1.2逆變器的關鍵技術1.2.1輸出濾波器由圖1.2可知，逆變器是新能源發(fā)電與電網或負載間的重要接口，用來將直流電能轉換為交流電[6]。逆變器的分類如表1.2所示，獨立光伏發(fā)電[7]不并電網，多應用于電能容量小且?guī)в行铍姵鼐涂梢元毩⑦\行的場合，例如通信基站、邊遠山區(qū)、太陽能設備等。并網光伏發(fā)電[8]沒

中原工學院碩士學位論文6性特性，可以實現適當的有功功率或無功功率控制，并有良好的高頻低通特性。隨著分布式發(fā)電系統的飛速發(fā)展，與傳統的L濾波器相比，LC濾波器或LCL濾波器用于衰減開關紋波，具有更好的性能和更低的成本。但是，LC濾波器或LCL濾波器引入了諧振極點，該極點在相應的諧振頻率處給出了幅度峰值，與數字控制系統中的PWM處理和采樣延遲等時間延遲有高度關聯。它們固有的諧振使當前的控制器設計復雜化，并可能導致低的控制環(huán)路帶寬甚至威脅系統穩(wěn)定性。若開關沒有損耗同時死區(qū)時間為零，則逆變器的阻尼比將為零，并且諧振峰值將出現在其幅值頻率特性中，這可能會減小相位裕度并導致設計困難。盡管開關間的停滯時間和實際逆變器中不可避免的損耗對于限制濾波器的諧振峰值是有益的，但實際諧振峰值仍然很高，這會危及逆變器的安全及穩(wěn)定運行。圖1.3LC或LCL濾波器的逆變器系統圖LC或LCL濾波器的電壓源逆變器系統如圖1.3所示,其中濾波器位于轉換器輸出和負載/電網之間。電壓源逆變器被廣泛應用于各種功率轉換器中，通常采用LC或LCL輸出濾波器來減輕轉換器的開關紋波。采用合適的濾波器可以提高電能質量和穩(wěn)定性。通常，直接對濾波器電壓進行控制的不間斷電源或分布式電源等采用LC濾波器[13][14]。LCL濾波器更廣泛的應用在電流控制的并網逆變器中，比如有源整流器和電流控制的分布式發(fā)電系統[15][16]。比較常用濾波器的頻率特性如圖1.4所示，LC或LCL濾波器相比L型濾波器具有更好的高頻諧波抑制能力。若提高L濾波器的諧波衰減能力，需要較大的電感值。為了在開關頻率


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