并网逆变器动态特性分析与电流稳定控制研究

发布时间：2021-05-15 12:48

　　随着太阳能、风能等分布式发电技术的不断发展,并网逆变器作为分布式电源和大电网之间的能量接口,其大规模的接入电网后,其稳定运行与控制直接影响着电网的电能质量以及稳定性。并网逆变器通常主要由电流环来控制其注入电网的电流,且通常运行在欠阻尼状态,这使得逆变器在暂态过程中极易产生冲击电流,尤其是在并网启动时其过电流更加明显;同时,为了抑制高频开关带来的谐波影响,通常逆变器输出电流经过滤波器滤波后接入电网,然而现常用的LCL型并网滤波器存在较为严重的谐振问题,一般采用串联电阻增加其阻尼,以抑制谐振带来的不稳定问题,但是串联阻尼电阻法会使得高频谐波衰减速率由–60dB/十倍频程降至–40dB/十倍频程,高频谐波衰减效果变差。以上问题会给并网逆变器系统带来诸多不稳定因素以及降低入网电流的质量,因此对并网逆变器的动态特性进行深入分析,抑制其存在的不稳定因素、改进和优化其电流稳定控制策略对于进一步改善并网电流动态质量尤为关键。主要研究内容介绍如下:（1）首先对三相电压源型的并网逆变器（voltage-source inverters,VSI）进行分析,建立相应的开关动态模型,并在考虑系统动态性能要求的情... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外并网逆变器冲击过电流研究现状
        1.2.2 国内外并网电流滤波器阻尼控制技术研究现状
    1.3 存在的问题和研究意义
    1.4 论文的主要内容
2 三相VSI系统动态特性建模及分析
    2.1 三相VSI系统建模
    2.2 三相VSI的开关动态模式分析
    2.3 电流解耦控制
    2.4 控制参数设计
        2.4.1 电流内环参数设计
        2.4.2 电压外环参数设计
    2.5 仿真分析
    2.6 小结
3 三相VSI启动过电流抑制策略
    3.1 三相VSI启动过电流产生机理分析
    3.2 三相VSI启动过电流抑制策略
        3.2.1 传统过电流抑制策略
        3.2.2 基于虚拟阻尼控制的过电流抑制策略
    3.3 仿真分析
    3.4 小结
4 并网电流滤波器的无源阻尼拓扑分析与推演
    4.1 传统无源阻尼控制结构分析
    4.2 无源阻尼拓扑改进与推演
    4.3 多种改进无源阻尼拓扑的功率损耗分析
    4.4 多种改进无源阻尼拓扑的幅频特性分析
    4.5 小结
5 改进的电容分裂并联电阻无源阻尼法
    5.1 电容分裂并联电阻法幅频特性分析
    5.2 功率损耗计算
    5.3 仿真分析
    5.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟阻尼控制的三相VSI启动冲击电流抑制[J]. 何开忠,苏宏升,江昆,曾航航.  高电压技术. 2020(03)
[2]基于虚拟同步发电机的微网频率与电压综合控制策略[J]. 苏宏升,江昆,杨祯,何开忠.  电力自动化设备. 2020(03)
[3]考虑频率耦合效应的三相并网逆变器序阻抗模型及其交互稳定性研究[J]. 武相强,王赟程,陈新,陈杰,何国庆,李光辉.  中国电机工程学报. 2020(05)
[4]可再生能源开发的生态环境影响及建议[J]. 陈柏言,薛联芳,顾洪宾.  水力发电. 2019(10)
[5]光伏并网逆变器的高增益数字PI控制器设计[J]. 解宝,周林,马卫,张前进,李海啸.  太阳能学报. 2019(09)
[6]能源转型下可再生能源发展现状研究[J]. 周玉辉,文丽晨.  营销界. 2019(37)
[7]弱电网下并网逆变器电流控制策略的研究[J]. 任明炜,刘翔宇,张雨,嵇小辅.  电力电子技术. 2019(07)
[8]三相LCL型并网逆变器的阻抗建模及特性分析[J]. 李奕欣,赵书强,马燕峰,李忍,汪洋.  电力自动化设备. 2019(07)
[9]具有主动阻尼特征的LCL并网逆变器状态反馈控制方法[J]. 张琦,李锐,张永平,任碧莹,孙向东.  电工技术学报. 2019(08)
[10]适用于三相并网逆变器的新型谐振控制方法[J]. 马文杰,欧阳森,杨林.  电网技术. 2019(08)

硕士论文
[1]弱电网下并网逆变器的稳定性分析及增强控制[D]. 刘乐.西安理工大学 2018
[2]基于电网电压定向三相并网逆变器的研究[D]. 朱晓亮.南京航空航天大学 2010



本文编号：3187664