三相光伏并网逆变系统及关键技术研究
发布时间：2021-09-05 18:45
当今世界,资源短缺、环境污染等问题十分突出,太阳能作为新型的可再生能源,具有清洁无污染等优点,因而得到重点关注。光伏系统并网是未来的发展趋势,并网系统的核心元件是逆变器,它通过滤波器与电网连接。针对光伏系统在并网过程中存在效率较低、谐波干扰的问题,研究光伏并网系统中的关键技术。本文以LCL型三相光伏并网逆变系统为对象,主要研究内容如下:（1）研究方案的确定。对光伏并网系统中的逆变器进行研究,从逆变器的研究过程及发展现状入手,对光伏并网逆变系统中的最大功率点跟踪（MPPT）控制技术、SVPWM技术及并网电流控制技术进行研究。（2）LCL型滤波器的数学模型研究及参数设计。在分析LCL型并网逆变器的拓扑结构和控制机理的基础上,推导了滤波器在abc,αβ,dq坐标系中的状态方程,并设计和计算了其控制参数。（3）新型MPPT控制技术的研究。针对单级式光伏并网系统,要具备MPPT功能。对典型的MPPT方法进行对比和分析,改进了恒定电压跟踪法结合电导增量法的控制技术,更加快速精确地跟踪最大功率点,最后在MATLAB/Simulink仿真平台上进行了验证。（4）对光伏并网逆变系统中SVPWM技术的研究...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国太阳能资源分布图
的是单级式LCL型三相光伏并网逆变系统，输入量为电压的主要构成元件为开关管和滤波器，其中滤波器是逆变器要是使并网电流中的谐波降低到规定范围内并且提高并网用的三种滤波器中，L 型滤波器在开关频率较高时能很好较低时，会有很多缺点[21,22]：实现顺利并网、降低并网电流谐波，需要使用数值较大的量和成本，也造成了更大的损耗；大电感会减缓电流的响应速度，降低系统效率；值的增大也会增加电感上的压降，降低系统稳定性。光伏并网系统的功率很大时，一般使用LCL型滤波器，其电波器相比，LCL型滤波器最大的特点是低通滤波性能更好能减小系统的体积以及降低损耗，因此得到广泛采用[23]。
9图2.2 L 与LCL型滤波器对比伯德图Fig.2.2 ComparisonbetweenLandLCLfilter图中，L 型滤波器的电感取值为LCL 型的两个电感值之和，二者在低频时曲合，而在高频区存在明显的差别。在高频区中，二者幅值的减小速度不相同波器与LCL 型滤波器相比，衰减速度更为缓慢。光伏并网逆变器使用空间矢制技术（SVPWM）时会在开关频率附近存在次数比较高的谐波，经过LCL，将会降低输出电流谐波。由图中还能得到，LCL滤波器在谐振频率附近幅升，将会使系统不稳定，这需要在使用LCL滤波器时引起注意，必须采取措尖峰[24,25]。LCL滤波器的谐振频率为LLCLLres1212
【参考文献】：
期刊论文
[1]三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计方法[J]. 冯家铨,陈堂贤. 电力科学与工程. 2019(02)
[2]基于补偿前馈电压控制的三电平逆变器研究[J]. 张光烈,张青,牛秋野. 太阳能学报. 2018(03)
[3]基于PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化[J]. 王秀云,毛瑞鹏,田壁源,黄靖丽. 电力系统保护与控制. 2017(07)
[4]三相单级式LCL型逆变器光伏并网控制方法研究[J]. 李萍,张利,祁鲲. 电气工程学报. 2016(10)
[5]基于准比例谐振积分与重复控制的光伏并网逆变器研究[J]. 杨苹,郑远辉,许志荣,梁平生. 可再生能源. 2015(07)
[6]基于重复原理的无差拍控制单相逆变器[J]. 曹以龙,杨敏杰,江友华,杨俊杰,崔昊杨. 电气传动. 2014(09)
[7]单相光伏逆变器的改进型并网控制方法[J]. 张文,陈建萍,陈春霞,袁新娣,朱秀榕. 半导体光电. 2014(04)
[8]基于状态反馈的单相电压型逆变器重复控制[J]. 贾要勤,朱明琳,凤勇. 电工技术学报. 2014(06)
[9]具有谐波补偿功能的动态电压恢复器控制策略[J]. 王建伟,胡晓光,陈松松,田思维. 电网技术. 2013(06)
[10]从新能源战略看欧盟能源结构的调整与优化[J]. 周梦君. 电力与能源. 2013(01)
博士论文
[1]三相并网光伏发电系统的运行控制策略[D]. 刘飞.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于PI控制和重复控制的光伏单相并网逆变器的研究[D]. 覃发梧.广西大学 2018
[2]光伏并网发电系统中LCL滤波器性能分析与设计方法研究[D]. 余京哲.重庆大学 2017
[3]三相LCL型并网逆变器的数字控制技术研究[D]. 黎伟.中国矿业大学 2017
[4]LCL型有源电力滤波器的控制技术研究[D]. 郑远辉.华南理工大学 2016
[5]并网逆变器中重复控制技术的研究[D]. 姜鹏.南华大学 2015
[6]三相光伏并网逆变器控制方法研究及装置研制[D]. 李泽斌.湖南大学 2015
[7]基于LCL滤波的三相并网逆变器的控制研究[D]. 柴琳.华北电力大学 2015
[8]基于准比例谐振控制的三相并网光伏逆变器的研制[D]. 陈红生.华南理工大学 2013
[9]基于准比例谐振控制的光伏并网逆变器的研制[D]. 曾晓生.华南理工大学 2012
[10]光伏并网系统逆变器的SVPWM优化及反孤岛研究[D]. 张正武.电子科技大学 2012
本文编号：3385884
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国太阳能资源分布图
的是单级式LCL型三相光伏并网逆变系统，输入量为电压的主要构成元件为开关管和滤波器，其中滤波器是逆变器要是使并网电流中的谐波降低到规定范围内并且提高并网用的三种滤波器中，L 型滤波器在开关频率较高时能很好较低时，会有很多缺点[21,22]：实现顺利并网、降低并网电流谐波，需要使用数值较大的量和成本，也造成了更大的损耗；大电感会减缓电流的响应速度，降低系统效率；值的增大也会增加电感上的压降，降低系统稳定性。光伏并网系统的功率很大时，一般使用LCL型滤波器，其电波器相比，LCL型滤波器最大的特点是低通滤波性能更好能减小系统的体积以及降低损耗，因此得到广泛采用[23]。
9图2.2 L 与LCL型滤波器对比伯德图Fig.2.2 ComparisonbetweenLandLCLfilter图中，L 型滤波器的电感取值为LCL 型的两个电感值之和，二者在低频时曲合，而在高频区存在明显的差别。在高频区中，二者幅值的减小速度不相同波器与LCL 型滤波器相比，衰减速度更为缓慢。光伏并网逆变器使用空间矢制技术（SVPWM）时会在开关频率附近存在次数比较高的谐波，经过LCL，将会降低输出电流谐波。由图中还能得到，LCL滤波器在谐振频率附近幅升，将会使系统不稳定，这需要在使用LCL滤波器时引起注意，必须采取措尖峰[24,25]。LCL滤波器的谐振频率为LLCLLres1212
【参考文献】：
期刊论文
[1]三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计方法[J]. 冯家铨,陈堂贤. 电力科学与工程. 2019(02)
[2]基于补偿前馈电压控制的三电平逆变器研究[J]. 张光烈,张青,牛秋野. 太阳能学报. 2018(03)
[3]基于PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化[J]. 王秀云,毛瑞鹏,田壁源,黄靖丽. 电力系统保护与控制. 2017(07)
[4]三相单级式LCL型逆变器光伏并网控制方法研究[J]. 李萍,张利,祁鲲. 电气工程学报. 2016(10)
[5]基于准比例谐振积分与重复控制的光伏并网逆变器研究[J]. 杨苹,郑远辉,许志荣,梁平生. 可再生能源. 2015(07)
[6]基于重复原理的无差拍控制单相逆变器[J]. 曹以龙,杨敏杰,江友华,杨俊杰,崔昊杨. 电气传动. 2014(09)
[7]单相光伏逆变器的改进型并网控制方法[J]. 张文,陈建萍,陈春霞,袁新娣,朱秀榕. 半导体光电. 2014(04)
[8]基于状态反馈的单相电压型逆变器重复控制[J]. 贾要勤,朱明琳,凤勇. 电工技术学报. 2014(06)
[9]具有谐波补偿功能的动态电压恢复器控制策略[J]. 王建伟,胡晓光,陈松松,田思维. 电网技术. 2013(06)
[10]从新能源战略看欧盟能源结构的调整与优化[J]. 周梦君. 电力与能源. 2013(01)
博士论文
[1]三相并网光伏发电系统的运行控制策略[D]. 刘飞.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于PI控制和重复控制的光伏单相并网逆变器的研究[D]. 覃发梧.广西大学 2018
[2]光伏并网发电系统中LCL滤波器性能分析与设计方法研究[D]. 余京哲.重庆大学 2017
[3]三相LCL型并网逆变器的数字控制技术研究[D]. 黎伟.中国矿业大学 2017
[4]LCL型有源电力滤波器的控制技术研究[D]. 郑远辉.华南理工大学 2016
[5]并网逆变器中重复控制技术的研究[D]. 姜鹏.南华大学 2015
[6]三相光伏并网逆变器控制方法研究及装置研制[D]. 李泽斌.湖南大学 2015
[7]基于LCL滤波的三相并网逆变器的控制研究[D]. 柴琳.华北电力大学 2015
[8]基于准比例谐振控制的三相并网光伏逆变器的研制[D]. 陈红生.华南理工大学 2013
[9]基于准比例谐振控制的光伏并网逆变器的研制[D]. 曾晓生.华南理工大学 2012
[10]光伏并网系统逆变器的SVPWM优化及反孤岛研究[D]. 张正武.电子科技大学 2012
本文编号：3385884
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