单相并网逆变器控制策略研究

发布时间：2021-03-21 01:17

　　太阳能光伏发电具有一次性投资长期受益的特点,且系统规模没有严格的大小限制,如果将其应用到家庭生活中,比如偏远山村或独立房屋,将给家庭用电模式带来颠覆性变化。自建家用光伏发电并网系统一般包含4大部分,分别是太阳能电池组及其控制器、蓄电池、并网逆变器,其中,并网逆变器可以将直流电转换为交流电,扮演着非常重要的角色,它的性能也会直接影响光伏发电系统产生输送的电能质量。本文主要从并网电流的精确控制、谐振尖峰的抑制、单相锁相环研究与设计、并网电流3次谐波抑制四个方面对并网逆变器展开研究。首先,针对并网电流精确控制问题,本文简要阐述了并网逆变器工作原理,建立了数学模型,并进行了接口滤波器的选择与参数设计。分析了传统PR控制技术特性,指出PR控制无法提供超前相位的问题,进一步采用了矢量谐振控制策略,并进行了参数设计。该策略可以对交流信号进行准确跟踪,同时利用二阶分子产生的相位超前,补偿LCL型接口滤波器带来的90?相位延迟,在保证稳定性的基础上实现了并网电流的精确控制。本文对所采用的电流控制策略进行了仿真验证。其次,针对谐振尖峰的抑制问题,本文对比分析了有源阻尼和无源阻尼两种抑制方法的效果,分析了无... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

PR 控制器伯德图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-23-自身具有相位跳变的特点，在谐振点处会发生90的跳变，因此，此时系统相位会接近180，相位裕度接近0，带来较大的系统失稳风险。图2-8PR控制下LCL逆变器电流环开环伯德图综上，对于交流信号来说，PR控制具有优秀的控制能力，可以准确跟踪参考信号，但当应用到LCL型逆变器中时，控制器自身的90相位跳变特点，将会导致相位裕度过低，对系统稳定性带来不利影响。2.5.2P-VPI控制特性分析及参数设计由上文可知，LCL型单相并网逆变器应用PR电流控制策略存在缺陷，本文采用矢量谐振控制器，其传递函数如下所示。2221,3,5...()()IrPVPIpheKsKsGsKsh（2-22）其中，pK为比例系数，IK与rK为控制器谐振部分的两个积分项，e为电网基波角频率，h为特征次谐波电流次数。与PR控制器不同的是，P-VPI控制器增加了一个二阶分子，这个二阶环节会产生相位超前，这就可以补偿LCL型接口滤波器带来的90相位延迟，利于系统稳定。首先给出P-VPI控制器伯德图。

P-VPI控制器伯德图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3092030