基于二阶广义积分器的单相光伏并网控制技术的研究

发布时间：2017-12-13 08:33

  本文关键词：基于二阶广义积分器的单相光伏并网控制技术的研究

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【摘要】：随着光伏、风电等可再生能源并网发电技术的发展,分布式能源并网发电作为一种有效的发电方式,在减少环境污染、提高能源利用率、满足负荷增长需求等方面起到显著作用。而并网逆变器作为连接电网和分布式能源发电系统的接口,对其控制策略的研究具有重要意义。针对传统单相并网逆变器不便实现有功、无功功率独立控制的特点,本文采用二阶广义积分器重构两相正交基波电流信号,实现同步旋转坐标系下电流基波有功和无功分量的分解,进而实现对基波电流的有功和无功分量的解耦控制；利用重构的基波电流信号,实现对单相并网逆变器输出电流谐波的观测和控制；并通过仿真验证了上述控制策略的正确性和有效性。首先,文章对课题的研究背景和意义进行了简要叙述,分析国内外单相光伏并网系统的发展现状和趋势,介绍单相并网系统的拓扑结构和单相并网逆变器的主要控制策略。其次,介绍单相光伏并网系统的结构模型,分析基于旋转坐标系的单相光伏并网逆变器的工作原理,给出了单相光伏并网系统在两相静止坐标系及同步旋转坐标系下的数学模型。通过系统工作原理分析,确定主电路元器件的选型。在此基础上,通过对正交信号发生器的原理分析,利用二阶广义积分器重构两相正交基波电流信号,并对两相正交信号的构建进行仿真研究,仿真结果表明,所采用的正交信号构建方法不仅具备较快的动态响应速度,而且对输入信号谐波不敏感,具有较好的鲁棒性；利用重构的基波电流信号,实现对单相并网逆变器输出电流谐波的观测和控制,仿真结果表明,所采用的谐波电流检测方法实现了对高次谐波分量的分离和抑制,提高了单相并网系统的电能质量。最后,结合经典PI控制技术和矢量控制技术,利用Matlab/Simulink搭建基于二阶广义积分器的两级式非隔离型单相并网逆变器的仿真模型,通过仿真分析和研究,验证了以上控制策略的有效性和正确性。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM46

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