弱电网下LCLCL型并网逆变系统的控制策略研究
发布时间：2021-08-09 04:03
目前,以太阳能和风能等为代表的新能源发电,不仅可以缓解能源短缺问题,还可以减少对环境造成的污染,因此,得到了国内外学者的广泛关注和青睐。而并网逆变器作为新能源发电系统与电网连接的重要组成元件,其性能将直接影响系统的可靠性以及并网电流的电能质量。除此之外,随着新能源发电在系统中所占比重的持续增加和位置的广泛分布,电网越来越呈现出含有丰富背景谐波和较大电网阻抗的弱电网特性,这些特性会对并网逆变器提出更高的要求。因此,并网逆变系统采用的控制策略成为研究的热点课题之一。本文以LCLCL型滤波的并网逆变系统为研究对象,对LCLCL型滤波器的参数约束条件、附加电网电压前馈控制的电容电流与并网电流双闭环控制、弱电网下电网阻抗对系统稳定性的影响和减少电网阻抗对系统影响的方法等内容展开研究。首先,根据并网逆变系统的拓扑结构,建立了LCLCL型滤波器在αβ坐标系下的数学模型,并依据滤波器的参数约束条件,对其参数进行了设计。其次,为了提高系统中并网电流的电能质量,采用附加电网电压比例前馈控制的电流双闭环控制策略。其中:电容电流内环比例控制可以解决滤波器产生的谐振尖峰问题;并网电流外环通过采用QPR（准比例谐...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 并网逆变器的分类及发展趋势
1.2.2 并网逆变器控制技术研究现状
1.2.3 滤波器类型及谐振阻尼方法
1.3 论文主要研究内容
第二章 并网逆变器的数学模型及滤波器的设计
2.1 基于不同滤波器的并网逆变器数学模型
2.1.1 PWM与逆变桥的数学模型
2.1.2 LCL型滤波器在不同坐标系下的数学模型
2.1.3 LCLCL型滤波器的数学模型
2.1.4 不同滤波器的特性对比分析
2.2 LCLCL型滤波器的参数设计
2.2.1 逆变器侧电感L_1的参数设计
2.2.2 总滤波电容的参数设计
2.2.3 电网侧电感L_2的参数设计
2.2.4 电容C_d和串联谐振支路的参数设计
2.3 本章小结
第三章 基于电网电压前馈控制的并网电流控制方法
3.1 电容电流内环比例控制器的设计
3.2 并网电流的外环控制策略
3.2.1 PI控制器的原理
3.2.2 PR控制器的原理
3.2.3 QPR控制器的原理及实现
3.2.4 QPR与 PI的联合控制策略
3.3 电网电压前馈补偿控制
3.4 仿真分析
3.5 本章小结
第四章 弱电网下电网阻抗对并联逆变系统并网运行的影响
4.1 弱电网下LCLCL型并联逆变器并网系统的建模
4.2 电网阻抗对并联逆变器并网系统的稳定性影响
4.3 减小电网阻抗对系统稳定性影响的PCC电压谐振前馈控制法
4.4 仿真分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 后期研究工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于快速重复控制内模的改进型复系数锁相环[J]. 徐鹏,陈国柱. 电气自动化. 2019(01)
[2]基于状态积分反馈的大功率逆变器复合重复控制策略[J]. 刘俊,胡国珍. 电测与仪表. 2019(02)
[3]中国新能源产业发展存在的问题与对策研究[J]. 杨国渊. 中国战略新兴产业. 2018(44)
[4]清洁能源开发利用对于实现可持续发展的研究[J]. 朱卫东,任志远,向成兵. 中国战略新兴产业. 2018(44)
[5]光伏逆变器并网电流谐波抑制方法[J]. 廖志鹏,刘志宇,郗瑞霞. 电气传动. 2018(09)
[6]基于QPR与PI联合控制的改进LCLL型并网电流优化[J]. 刘毓梅,赵巧娥,高戈,章伟明. 自动化与仪表. 2018(06)
[7]多逆变器并网谐振特性分析[J]. 舒万韬,洪芦诚,刘宁波,王建华,夏俊荣. 中国电机工程学报. 2018(17)
[8]一种基于虚拟同步发电机的电流谐波抑制方法[J]. 耿乙文,田芳芳,孙帅,魏晨曦,张洋. 电工技术学报. 2018(05)
[9]光伏发电系统并网逆变器研究综述[J]. 顾盼盼,郑建勇,缪惠宇,杨杰,杨赟. 电工电气. 2017(11)
[10]基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法[J]. 王爽,冯坚栋,丁雪,石坚. 电工技术学报. 2017(21)
博士论文
[1]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
硕士论文
[1]光储直流微电网功率平衡及LCL型并网逆变器复合控制研究[D]. 姚建双.西安理工大学 2018
[2]单相LCL型光伏并网微逆变器的控制技术研究[D]. 聂晓艺.南昌大学 2018
[3]LCL型三相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 王金强.兰州交通大学 2018
[4]弱电网下LCL型并网逆变器稳定运行控制技术研究[D]. 范路.兰州交通大学 2018
[5]基于LCL输出滤波器的光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 保婷婷.兰州交通大学 2017
[6]一种基于H6桥的单相光伏并网逆变器的研究[D]. 王旭.陕西科技大学 2017
[7]并网逆变器谐振机理及抑制研究[D]. 黄亚申.合肥工业大学 2017
[8]高频隔离型准Z源光伏微逆变器的控制策略研究[D]. 司文旭.重庆理工大学 2017
[9]基于三相四线制多功能并网逆变器的协同控制策略研究[D]. 李晓.重庆理工大学 2017
[10]基于LCL滤波器的光储发电三相并网逆变器控制策略研究[D]. 张哲伟.太原理工大学 2015
本文编号：3331328
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 并网逆变器的分类及发展趋势
1.2.2 并网逆变器控制技术研究现状
1.2.3 滤波器类型及谐振阻尼方法
1.3 论文主要研究内容
第二章 并网逆变器的数学模型及滤波器的设计
2.1 基于不同滤波器的并网逆变器数学模型
2.1.1 PWM与逆变桥的数学模型
2.1.2 LCL型滤波器在不同坐标系下的数学模型
2.1.3 LCLCL型滤波器的数学模型
2.1.4 不同滤波器的特性对比分析
2.2 LCLCL型滤波器的参数设计
2.2.1 逆变器侧电感L_1的参数设计
2.2.2 总滤波电容的参数设计
2.2.3 电网侧电感L_2的参数设计
2.2.4 电容C_d和串联谐振支路的参数设计
2.3 本章小结
第三章 基于电网电压前馈控制的并网电流控制方法
3.1 电容电流内环比例控制器的设计
3.2 并网电流的外环控制策略
3.2.1 PI控制器的原理
3.2.2 PR控制器的原理
3.2.3 QPR控制器的原理及实现
3.2.4 QPR与 PI的联合控制策略
3.3 电网电压前馈补偿控制
3.4 仿真分析
3.5 本章小结
第四章 弱电网下电网阻抗对并联逆变系统并网运行的影响
4.1 弱电网下LCLCL型并联逆变器并网系统的建模
4.2 电网阻抗对并联逆变器并网系统的稳定性影响
4.3 减小电网阻抗对系统稳定性影响的PCC电压谐振前馈控制法
4.4 仿真分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 后期研究工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于快速重复控制内模的改进型复系数锁相环[J]. 徐鹏,陈国柱. 电气自动化. 2019(01)
[2]基于状态积分反馈的大功率逆变器复合重复控制策略[J]. 刘俊,胡国珍. 电测与仪表. 2019(02)
[3]中国新能源产业发展存在的问题与对策研究[J]. 杨国渊. 中国战略新兴产业. 2018(44)
[4]清洁能源开发利用对于实现可持续发展的研究[J]. 朱卫东,任志远,向成兵. 中国战略新兴产业. 2018(44)
[5]光伏逆变器并网电流谐波抑制方法[J]. 廖志鹏,刘志宇,郗瑞霞. 电气传动. 2018(09)
[6]基于QPR与PI联合控制的改进LCLL型并网电流优化[J]. 刘毓梅,赵巧娥,高戈,章伟明. 自动化与仪表. 2018(06)
[7]多逆变器并网谐振特性分析[J]. 舒万韬,洪芦诚,刘宁波,王建华,夏俊荣. 中国电机工程学报. 2018(17)
[8]一种基于虚拟同步发电机的电流谐波抑制方法[J]. 耿乙文,田芳芳,孙帅,魏晨曦,张洋. 电工技术学报. 2018(05)
[9]光伏发电系统并网逆变器研究综述[J]. 顾盼盼,郑建勇,缪惠宇,杨杰,杨赟. 电工电气. 2017(11)
[10]基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法[J]. 王爽,冯坚栋,丁雪,石坚. 电工技术学报. 2017(21)
博士论文
[1]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
硕士论文
[1]光储直流微电网功率平衡及LCL型并网逆变器复合控制研究[D]. 姚建双.西安理工大学 2018
[2]单相LCL型光伏并网微逆变器的控制技术研究[D]. 聂晓艺.南昌大学 2018
[3]LCL型三相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 王金强.兰州交通大学 2018
[4]弱电网下LCL型并网逆变器稳定运行控制技术研究[D]. 范路.兰州交通大学 2018
[5]基于LCL输出滤波器的光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 保婷婷.兰州交通大学 2017
[6]一种基于H6桥的单相光伏并网逆变器的研究[D]. 王旭.陕西科技大学 2017
[7]并网逆变器谐振机理及抑制研究[D]. 黄亚申.合肥工业大学 2017
[8]高频隔离型准Z源光伏微逆变器的控制策略研究[D]. 司文旭.重庆理工大学 2017
[9]基于三相四线制多功能并网逆变器的协同控制策略研究[D]. 李晓.重庆理工大学 2017
[10]基于LCL滤波器的光储发电三相并网逆变器控制策略研究[D]. 张哲伟.太原理工大学 2015
本文编号：3331328
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3331328.html
