基于Lyapunov理论的并网逆变器稳定控制策略研究

发布时间：2021-08-10 06:11

　　逆变器作为微电网的重要组成部分,因为其具有模型非线性和低的电气惯量,所以很容易受到大的瞬态扰动的影响而失去稳定,进而威胁到微电网的安全运行。因此,作为微电网运行稳定性研究的基础,首先需要充分理解单台逆变器的运行稳定性。但是,到目前为止,对逆变器的稳定性研究还主要集中在小信号稳定性上,而很少有学者涉足研究大信号扰动下逆变器的运行稳定性。因此,为了完善对逆变器的稳定性分析,并提升其抗扰动的能力,有必要去研究单台逆变器的大信号稳定性。本文采用下垂控制外环和PI双环控制结构内环的单相并网逆变器作为稳定性分析的研究对象。为了简化模型,将逆变器直流侧电压用恒定电压源等效。通过选取合适的电路参数和稳态工作点,采用T-S多模型方法（Takagi-Sugeno Fuzzy Model,T-S）获得了研究对象所等价的T-S模型,然后结合Lyapunov稳定性理论估计了逆变器系统的稳定域,量化了系统能够承受的大信号扰动范围,并分析了采用Lyapunov稳定性理论在稳定域估计上的保守性。为了对稳定域的估计结果进行验证,本文又在PLECS软件中搭建了单相并网逆变器的仿真电路模型并仿真验证了估计稳定域的正确性。此... 

【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】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 大信号稳定性研究现状
        1.2.1 大信号建模研究现状
        1.2.2 大信号稳定性分析方法研究现状
    1.3 稳定化控制策略研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 稳定性分析
    2.1 引言
    2.2 小信号稳定性分析
    2.3 大信号稳定性分析
        2.3.1 基本概念
        2.3.2 线性系统的大信号稳定性分析
        2.3.3 非线性系统的大信号稳定性分析
    2.4 本章小结
第3章 单相并网逆变器的大信号稳定性
    3.1 引言
    3.2 单相并网逆变器的大信号数学模型
        3.2.1 并网逆变器各组成模块数学模型
        3.2.2 整个并网逆变器的数学模型
    3.3 基于T-S多模型方法的Lyapunov函数获取
    3.4 稳定域估计结果及仿真验证
    3.5 大信号稳定性的影响因素
        3.5.1 线路电感的影响
        3.5.2 有功下垂系数的影响
        3.5.3 电压控制器参数的影响
        3.5.4 电流控制器参数的影响
    3.6 本章小结
第4章 单相并网逆变器稳定化控制器设计
    4.1 引言
    4.2 基于Lyapunov理论的稳定化控制器设计
    4.3 根轨迹分析及控制参数选取
    4.4 结构参数不匹配的影响
        4.4.1 参数不匹配对系统稳定性的影响
        4.4.2 参数不匹配对控制器控制效果的影响
    4.5 稳定化控制器抗功率扰动效果的仿真验证
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3333626