弱电网下三相并网变换器电流控制性能的改进研究

发布时间：2020-12-25 22:37

　　并网变换器是可再生能源发电系统的重要组成部分,对系统的稳定和高性能运行起着关键的作用。由于可再生能源发电系统通常处于电网的末端,远离负荷中心,电网往往呈现弱电网的特性,对并网逆变器的控制提出了更高的要求。在弱电网下,并网变换器的电流控制会通过公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)电压与锁相环耦合在一起。因此,锁相环的动态响应会影响电流控制,使之不能呈现理想的控制性能,甚至导致系统不稳定。除此之外,用于抑制并网变换器启动冲击电流的PCC电压前馈也会严重影响弱电网下的电流控制性能,使电网电流产生谐波畸变。为此,本文针对三相LCL型并网变换器,研究了锁相环动态响应在弱电网下对电流控制性能的影响以及变换器的启动特性,从四个方面提出了改进方案:电流控制中锁相环小信号扰动的补偿、电流控制器参数设计、锁相环控制器参数设计和启动冲击电流抑制方法,以提高电流控制性能及其对电网阻抗变化的鲁棒性。本文建立了考虑锁相环影响的三相LCL型并网变换器电网电流控制系统的模型,分析了锁相环动态响应对电流控制性能的影响机理,指出了锁相环对并网变换器输出阻抗的影响。为后面章节中减弱锁相环影... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

采用方案1时的实验波形

(c) SCR=2图 3.8 采用方案 1 时的实验波形(c) SCR=2图 3.10 采用方案 4 时的实验波形当 SCR=2，采用方案 2 和方案 3 时，实验结果如图 3.9 所示。可以看出，当采用方案 2 时，与方案 1 相比，电网电流波形畸变更为严重，锁相环误差更大，接近 3 Hz，电流控制系统对电网阻抗变化的鲁棒性进一步恶化。当采用方案 3 时，与方案 1 相比，

(a) 方案 2 (b) 方案 3图 3.9 采用方案 2 和方案 3 时实验波形当 SCR=10、5 和 2，采用方案 4 时，实验结果如图 3.10 所示。可以看出，与方 1 相比，当 SCR=2 时，电网电流波形有了较大改善，锁相环误差大幅减小，仅为

【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑锁相环影响的LCL型并网变换器电流环控制器参数设计[J]. 周诗颖,邹旭东,童力,朱东海,高晓璐,赵迎迎,康勇.  中国电机工程学报. 2016(04)
[2]增强LCL型并网逆变器对电网阻抗鲁棒性的控制参数设计[J]. 潘冬华,阮新波,王学华,鲍陈磊,李巍巍.  中国电机工程学报. 2015(10)
[3]弱电网条件下锁相环对LCL型并网逆变器稳定性的影响研究及锁相环参数设计[J]. 吴恒,阮新波,杨东升.  中国电机工程学报. 2014(30)
[4]提高LCL型并网逆变器对弱电网适应能力的虚拟阻抗方法[J]. 杨东升,阮新波,吴恒.  中国电机工程学报. 2014(15)
[5]基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计[J]. 鲍陈磊,阮新波,王学华,潘冬华,李巍巍,翁凯雷.  中国电机工程学报. 2012(25)
[6]抑制电网背景谐波影响的并网逆变器控制策略[J]. 王学华,阮新波,刘尚伟.  中国电机工程学报. 2011(06)

博士论文
[1]LCL型并网变换器的电流控制和弱网稳定性研究[D]. 陈晨.华中科技大学 2017
[2]分布式发电系统中LCL滤波并网逆变器运行鲁棒性研究[D]. 许津铭.南京航空航天大学 2017
[3]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
[4]数字控制型并网逆变器与多机并联系统的稳定性分析[D]. 邹常跃.华中科技大学 2015
[5]永磁直驱风电变流器电流控制系统的设计与优化研究[D]. 童力.华中科技大学 2014
[6]三相LCL型并网逆变器中电网电压引起的谐波和不平衡电流抑制研究[D]. 李巍巍.华中科技大学 2014

硕士论文
[1]电网不平衡下三相锁相环研究[D]. 刘锋.电子科技大学 2013
[2]LCL型并网逆变器的并网电流调节器和电容电流反馈有源阻尼设计[D]. 鲍陈磊.华中科技大学 2013



本文编号：2938509