电网电压不平衡下光伏并网逆变器控制策略研究

发布时间：2020-07-09 07:56

【摘要】：电网电压不平衡下并网逆变器控制问题是光伏并网技术中研究热点之一。由于电网电压不平衡下的并网逆变器控制策略无法满足电压不平衡下的控制需求,因此会导致逆变器输出电流、电压畸变,谐波含量急剧增加,并会使逆变器输出有功、无功功率产生二倍频波动。本文针对电网电压不平衡下逆变器的电流畸变和输出功率波动问题展开研究,提出了相应的控制策略,最终达到抑制电流畸变和平抑功率波动的效果。主要研究内容如下:第一,分析了逆变器不同拓扑结构的优缺点和工程实践应用情况,选取两级式三相全桥逆变器作为本文的研究对象。并以该拓扑结构为基础,在三种坐标系下建立光伏并网系统的数学模型,通过对比分析,发现两相静止坐标系并网系统的数学模型较为适合本文中电网电压不平衡下控制策略的实现。第二,针对电网电压不平衡下逆变器输出电流畸变问题,提出了一种基于比例降阶谐振(proportion reduced order resonant,P-ROR)的逆变器谐波电流抑制策略。在αβ静止坐标下对电网电压不平衡下逆变器输出电流谐波进行分析。通过P-ROR控制器分别构建电流信号的基波与谐波控制支路,基波控制支路实现对工频基波的跟踪控制,谐波控制支路无差跟踪控制3次、5次和7次谐波,从而实现对谐波电流的抑制;并通过仿真研究验证其可行性和有效性。第三,针对电网电压不平衡下并网逆变器输出功率波动问题,提出了一种基于正序电压的逆变器功率波动平抑策略。通过分析电网电压不平衡下逆变器输出功率,推导出功率波动分量表达式,得到负序电压与功率波动之间的关联规律。利用降阶谐振(reduced order resonant,ROR)控制器消除采样电压中的负序分量,达到消除功率中波动分量的效果。仿真结果表明了该控制策略的可行性。
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM464

【参考文献】

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本文编号：2747177