微网三相—单相矩阵变换器研究

发布时间：2019-10-08 03:29

【摘要】：近年来,微网作为分布式电源接入电网的一种有效手段,引起了广泛关注。微网并网运行时,电能从配电系统变换到家庭用户侧时,一般使用的是变压器,而变压器具有诸多缺点。本文用三相-单相矩阵变换器来代替从配电系统变换到家庭用户侧时所使用的变压器,研究当配电电能质量发生变化时利用三相-单相矩阵变换器来使输出到家庭用户侧的电压稳定的控制策略,从而构建能供给用户高质量电能的微网。首先,论文给出了微网系统的基本结构,对三相-单相矩阵变换器的结构及原理进行了介绍,并对三相-单相矩阵变换器控制的基本原理进行了阐述,介绍了坐标变换的基本原理,推导出了三相-单相矩阵变换器基于坐标变换原理的控制函数与方法。其次,针对微网中三相电源电压幅值的大小发生变化时,会影响到用户侧电压幅值的大小发生改变,提出了负荷电压幅值相位控制法和阻尼控制法来控制用户侧的电压幅值稳定;针对微网中三相电源电压频率发生变化时,会影响到用户侧的电压频率也发生变化,提出了输出电压频率控制法来控制用户侧的电压频率稳定。再次,建立了微网三相-单相矩阵变换器系统的仿真模型,在电源电压幅值大小发生变化和负载大小发生变化时,分别对负荷电压幅值相位控制方法和输出电压阻尼控制方法进行了仿真研究;在电源电压频率发生变化时,对输出电压频率控制方法进行了仿真研究。仿真结果表明,所提出的控制策略在电源电压发生变化和负载发生变化时,能较好的控制输出电压幅值和频率的稳定。最后,对微网三相-单相矩阵变换器系统进行了设计与实验,给出了系统的总体结构,对系统的硬件与软件进行了设计,并分别对负荷电压幅值相位控制方法和输出电压频率控制方法进行了实验验证。实验结果表明了理论分析的正确性和仿真分析的有效性。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM46

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本文编号：2546068