基于准比例谐振控制单相并网逆变器的研究

发布时间：2017-06-08 08:18

  本文关键词：基于准比例谐振控制单相并网逆变器的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着新能源发电技术的发展,大量的分布式电源需要接入到电网中,并网逆变器是连接分布式电源与电网的主要装置,分布式电源并网时需要保证并网电流能够跟踪电网电压的变化,以减少对电网的污染,所以对于并网逆变器电流控制技术的研究显得尤为重要。本文研究一种准比例谐振(PR)控制技术,可以克服传统比例积分(PI)控制无法实现对正弦信号无静差跟踪以及比例谐振(PR)控制无法有效的抑制电网电压干扰的问题。首先,本文对并网逆变器系统进行了简单的论述,对并网逆变器的基本拓扑结构,输出滤波器类型,并网电流控制技术等问题作出了详细的介绍；根据状态空间平均法建立单相并网逆变器数学模型,比较分析了基于PI、 PR、准PR并网电流控制技术的优缺点,并从控制器特性,闭环稳态误差,抗电网干扰三个方面对三种控制技术进行研究,得出了准PR控制器的优越性。详细的介绍了本文单相并网逆变器系统硬件电路的设计和软件系统的设计,详细的分析了准PR控制参数对控制器控制性能的影响,给出了一种准PR控制器参数设计的基本方法。最后,给出了基于PI、 PR、准PR控制的系统仿真波形,验证了前文理论分析的正确性,搭建了一台基于准PR控制的单相并网逆变器系统,并给出了相关实验波形。
【关键词】：并网逆变器 零稳态误差 准比例谐振控制
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题背景8-9
• 1.2 并网逆变器发展现状和发展趋势9-10
• 1.2.1 国际上并网逆变器发展现状9
• 1.2.2 国内并网逆变器发展现状9-10
• 1.3 并网逆变器控制策略概述10-14
• 1.3.1 比例积分微分控制10-11
• 1.3.2 滞环电流控制11-12
• 1.3.3 比例谐振控制12
• 1.3.4 准比例谐振控制12-13
• 1.3.5 其它控制方法13-14
• 1.4 课题的主要研究内容14-15
• 第二章 单相并网逆变器系统关键问题概述15-23
• 2.1 正弦脉宽调制技术15-17
• 2.1.1 双极性SPWM调制16
• 2.1.2 单极性SPWM调制16-17
• 2.2 并网逆变器拓扑结构概述17-19
• 2.2.1 并网逆变器分类17
• 2.2.2 单相并网逆变器拓扑结构17-19
• 2.3 单相并网逆变器输出滤波器19-22
• 2.3.1 L型滤波器20
• 2.3.2 LC型滤波器20-21
• 2.3.3 LCL型滤波器21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 单相并网逆变器控制技术23-38
• 3.1 单相并网逆变器系统模型分析23-26
• 3.1.1 单相并网逆变器系统概述23
• 3.1.2 单相并网逆变器系统建模23-26
• 3.2 基于PI、PR、准PR并网电流控制技术26-33
• 3.2.1 基于PI控制并网电流控制技术26-28
• 3.2.2 基于PR控制并网电流控制技术28-32
• 3.2.3 基于准PR控制并网电流控制技术32-33
• 3.3 PI,PR,准PR控制性能技术对比分析33-37
• 3.3.1 三种控制器控制特性对比分析33-34
• 3.3.2 三种控制器闭环稳态误差对比分析34-36
• 3.3.3 三种控制器抗电网干扰对比分析36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 单相并网逆变器系统设计38-58
• 4.1 单相并网逆变器系统主要性能指标38
• 4.2 单相并网逆变器硬件电路设计38-47
• 4.2.1 输入端AC/DC整流电路及支撑电容的设计38-40
• 4.2.2 逆变桥电路设计40-41
• 4.2.3 输出滤波器的设计41-44
• 4.2.4 采样调理电路设计44-45
• 4.2.5 MOSFET驱动电路设计45-46
• 4.2.6 保护电路设计46-47
• 4.3 单相并网逆变器系统软件设计47-57
• 4.3.1 准PR模拟控制器的设计47-52
• 4.3.2 准PR控制器离散化52-53
• 4.3.3 标准正弦参考信号软件生成53
• 4.3.4 SPWM软件生成53-55
• 4.3.5 锁相环软件设计55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 仿真和实验结果分析58-65
• 5.1 基于MATLAB/Simulink单相并网逆变器系统仿真实验分析58-62
• 5.1.1 基于PI控制的单相并网逆变器仿真分析58-59
• 5.1.2 基于PR控制的单相并网逆变器仿真分析59-60
• 5.1.3 基于准PR控制的单相并网逆变器仿真分析60-62
• 5.2 实验波形分析62-63
• 5.2.1 开关管驱动波形和过零检测电路波形62-63
• 5.2.2 并网电流波形63
• 5.3 本章小结63-65
• 第六章 总结与展望65-66
• 6.1 全文总结65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士学位期间发表论文70

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5 刘淑琴;戴敏;韩国志;徐聪;边忠国;;微电源并网逆变器的控制策略及仿真分析[A];分布式发电、智能微电网与电能质量——第三届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2013年

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