三相电压型并网逆变器小波调制策略研究

发布时间：2017-06-13 14:11

  本文关键词：三相电压型并网逆变器小波调制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电力电子技术通过控制电力电子器件实现对电能控制的技术,调制策略作为电能变换控制的核心对电能控制的质量有重要影响。随着新能源开发和利用,新能源并网发电越来越受到关注。并网逆变器的控制最终通过PWM技术控制开关管导通和关断来实现的,良好的PWM调制技术对提高并网逆变器的发电质量有重要作用。尽管已有十几种调制技术在工业中发挥了重要作用,国内外学者仍希望进一步提高电力变换器的工作效率并致力于开发新的调制策略。小波调制(Wavelet Modulation,WM)作为一种新的调制策略应用于信号调制中表现出了良好的抗干扰能力,对降低逆变器开关损耗、改善并网电流波形质量具有重要的作用。本课题首先针对WM逆变器输出电压波形质量的问题对其输出电压进行研究。首先简要分析了WM逆变工作原理;之后建立WM逆变器数学模型通过傅里叶分析方法分析了WM逆变器输出电压谐波分布及电压调制比,并通过仿真与SPWM和SVPWM进行比较;最后针对WM逆变器输出低次谐波含量较高的问题提出了基于占空比跟踪的改进策略。结果表明,WM相比现有的调制策略在电压谐波含量及调制比方面具有明显优势特别在开关频率附近的谐波含量较低,与传统WM逆变器相比,占空比跟踪型低次谐波含量明显降低。随后,进一步研究了WM逆变器在新能源并网发电系统中的应用。首先简要分析了并网逆变器基于PI调节器的电流闭环控制系统和基于功率滞环比较器的直接功率控制系统;之后提出了50Hz三相WM逆变器数学模型并将其带入并网逆变器控制系统提出了基于小波调制的电流控制策略;随后通过分析基于滞环比较器的直接功率控制系统SVPWM开关表设计实质,提出了基于小波调制的直接功率控制策略。最后通过Matlab仿真和搭建基于TMS320F2812的实验平台对基于小波调制的并网逆变器控制系统进行验证。结果表明,基于小波调制的电流闭环控制系统并网电流谐波含量更低特别在开关频率附近的谐波含量明显降低,这有利于降低过于集中的谐波对系统的电磁干扰;较传统控制策略基于小波调制的直接功率控制系统瞬时功率波形更稳定,开关频率附近的谐波含量较低。
【关键词】：多分辨率分析 小波调制 并网逆变器
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题研究背景及意义7
• 1.2 小波调制的研究概述7-9
• 1.3 并网逆变器国内外研究现状9-12
• 1.3.1 开关型并网逆变器主电路拓扑结构9-10
• 1.3.2 现代电压型并网逆变器的控制策略10-12
• 1.4 主要研究内容12-13
• 第二章 逆变器的小波调制分析13-29
• 2.1 小波调制的原理13-17
• 2.1.1 多分辨率分析13-14
• 2.1.2 基于小波函数的非均匀采样14-16
• 2.1.3 逆变器小波调制的实现16-17
• 2.2 三相电压型小波调制逆变器模型分析17-28
• 2.2.1 三相电压型小波调制逆变器数学模型17-20
• 2.2.2 小波调制对逆变器性能影响20-24
• 2.2.3 小波调制策略改进24-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 基于小波调制的并网逆变器控制研究29-53
• 3.1 三相电压型并网逆变器控制策略29-36
• 3.1.1 三相电压型并网逆变器拓扑及数学模型29-31
• 3.1.2 并网逆变器电流闭环控制策略31-33
• 3.1.3 并网逆变器功率闭环控制策略33-36
• 3.2 基于小波调制的电流闭环控制策略36-43
• 3.2.1 同步dq坐标系下小波调制数学模型36-38
• 3.2.2 小波调制逆变器相位及开关频率控制38-41
• 3.2.3 基于小波调制的电流控制策略41-43
• 3.3 基于小波调制的直接功率控制策略43-50
• 3.3.1 并网逆变器功率模型分析43-45
• 3.3.2 基于SVPWM的功率控制策略45-47
• 3.3.3 基于小波调制的功率控制策略47-50
• 3.4 本章小结50-53
• 第四章 并网逆变器小波调制策略仿真及实验研究53-73
• 4.1 系统主电路参数设计53-55
• 4.1.1 交流侧滤波电感设计53-54
• 4.1.2 直流侧电容参数设计54-55
• 4.2 基于小波调制的并网逆变器控制系统仿真55-66
• 4.2.1 基于小波调制的电流闭环控制系统仿真55-61
• 4.2.2 基于小波调制的功率闭环控制系统仿真61-66
• 4.3 基于小波调制的电流闭环控制实验66-71
• 4.3.1 逆变器主电路设计67-69
• 4.3.2 系统软件设计69-70
• 4.3.3 实验结果70-71
• 4.4 本章小结71-73
• 第五章 结论与展望73-75
• 5.1 总结73
• 5.2 展望73-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 附录81

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  本文关键词：三相电压型并网逆变器小波调制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

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