多并联型单相并网逆变器的有源阻抗重构装置研究

发布时间：2023-03-30 02:08

　　目前,新能源并网发电受到世界各国的重视,而并网逆变器作为新能源并网发电的关键部件,其作用至关重要。通常,为了提高逆变器并网发电的容量,逆变器通过并联的方式与电网连接。由于线路阻抗或电网阻抗的存在,多并联逆变器之间、逆变器与电网之间存在耦合的现象,这种耦合对多并联并网逆变器的稳定和输出电能质量带来了挑战。此外,并网逆变器的输出滤波器通常采用LCL滤波器,LCL滤波器的对开关谐波的抑制能力强,能够减小逆变器的体积。但是,LCL滤波器存在的谐振问题会引发逆变器的振荡,甚至直接导致逆变器的不稳定。为了解决LCL的谐振,常常在逆变器中引入阻尼,包括无源阻尼和有源阻尼。无源阻尼是在LCL滤波器中加入一定的阻抗,该方式虽然能够对谐振有很好的抑制效果,但是会增加系统的损耗。有源阻尼是在逆变器的控制环路中引入相应的变量作为虚拟阻尼,理论上能够达到无源阻尼的谐振抑制效果,但是对数字延时和滤波参数的漂移较为敏感。本文的主要内容如下所述:1)介绍并网逆变器的控制策略、LCL滤波器谐振的抑制方式和并网逆变器对电网背景谐波的抑制方法,以及多并联型并网逆变器的稳定性分析方法。2)介绍传统的比例谐振加谐波补偿的电网电...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 单相并网逆变器的滤波器
    1.2 LCL型并网逆变器的电流控制方式
        1.2.1 比例积分(PI)控制器
        1.2.2 比例谐振控制器
        1.2.3 滑模控制器
        1.2.4 内模控制器
        1.2.5 重复控制器
        1.2.6 无差拍控制器
        1.2.7 滞环控制
    1.3 LCL滤波器谐振的抑制方式
        1.3.1 无源阻尼
        1.3.2 有源阻尼
        1.3.3 混合阻尼
    1.4 并网逆变器抗电网扰动的方式
        1.4.1 谐波补偿器
        1.4.2 电网电压前馈
    1.5 并网逆变器的稳定性分析方法
        1.5.1 单台逆变器的稳定性分析方法
        1.5.2 多并联LCL型并网逆变器的稳定性分析方法
    1.6 本论文目的以及主要的研究内容
2 传统的并网电流控制策略
    2.1 系统结构框图
        2.1.1 比例谐振(PR)电流控制器
        2.1.2 电网电压单位前馈策略
        2.1.3 电容电流有源阻尼
    2.2 逆变器控制参数的设计
    2.3 仿真验证
    2.4 实验验证
    2.5 总结
3 串联型有源阻抗重构策略
    3.1 多并联逆变器模型的建立
    3.2 串联型有源阻抗重构装置的原理
    3.3 带串联型有源阻抗重构装置的系统结构
    3.4 串联型有源阻抗重构装置
        3.4.1 串联型有源阻抗重构装置的实现
        3.4.2 串联型有源阻抗重构装置的控制策略
        3.4.3 串联型有源阻抗重构装置的模型
    3.5 主逆变器的模型分析
    3.6 仿真验证
    3.7 实验验证
    3.8 总结
4 混合型有源阻抗重构装置
    4.1 带混合型有源阻抗重构装置的系统结构
    4.2 混合型有源阻抗重构装置的工作原理
    4.3 混合型有源阻抗重构装置实现方式
        4.3.1 电路的实现
        4.3.2 混合型有源阻抗重构装置的控制策略
    4.4 主逆变器的控制策略
    4.5 输出阻抗特性的分析
    4.6 系统控制参数的设计
    4.7 仿真验证
    4.8 实验验证
    4.9 总结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录1
附录2



本文编号：3774965