基于序阻抗的三相DC-AC变换器的建模与稳定分析

发布时间：2017-06-13 18:09

  本文关键词：基于序阻抗的三相DC-AC变换器的建模与稳定分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大规模、集中化是智能电网的发展趋势,但是随着分布式发电系统的发展和新能源技术的提高,微电网这一特殊的供电形式作为与电网互补共存的一部分,开始变得越来越重要。由于分布式电源的存在,使得电网的供电方式和动态特性变得愈发复杂。各个分布式电源与电网之间的并网匹配问题尤为关键,而这个问题可以用分布式电源与电网之间的阻抗匹配情况来反映。因此,本文以基于阻抗的稳定性判据为基础,对并网逆变器进行阻抗建模与稳定性分析,对保证并网系统的稳定性运行有一定的意义。本文首先对所采用的并网逆变器拓扑结构进行阻抗建模,利用谐波线性化和小信号模型得到逆变器的输出阻抗模型。并在仿真分析中分别对含有锁相环(PLL)和不含有锁相环的阻抗模型进行了验证。并在此基础上确定在阻抗模型中对系统稳定性的影响因素,利用逆变器的输出阻抗模型和电网阻抗模型,采用基于阻抗的分析方法分别分析了逆变器阻抗和电网阻抗对并网系统稳定性的影响。根据分析结果,结合自适应规则对逆变器阻抗进行相应的优化。本文的研究为后续电网阻抗的在线测量打下基础,并且所测量的电网阻抗可以用来实施自适应控制策略,在面临大型电网阻抗变化时保持逆变器控制稳定,而且所开发的阻抗模型和提出的控制方法可以在后续的分布式发电试验平台的实验中进行了验证与证明。
【关键词】：并网逆变器 电网 阻抗 建模 稳定性
【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】：TM46
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-23
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义10-11
• 1.2 三相并网逆变器建模的研究现状11-14
• 1.2.1 谐波线性化小信号建模方法13-14
• 1.3 三相并网逆变器稳定性的研究14-20
• 1.3.1 基于阻抗的稳定性分析方法15-20
• 1.4 电网阻抗测量及逆变器自适应控制20-21
• 1.4.1 在线电网阻抗测量20-21
• 1.4.2 逆变器自适应控制研究现状21
• 1.5 课题主要内容与结构安排21-23
• 第二章 三相并网逆变器的拓扑原理23-29
• 2.1 引言23
• 2.2 三相并网逆变系统23-26
• 2.2.1 单极式三相并网逆变器23-24
• 2.2.2 多级式三相并网逆变器24-26
• 2.2.3 并网逆变器发展趋势26
• 2.3 三相并网逆变器拓扑选择26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 三相并网逆变器的小信号建模29-44
• 3.1 引言29
• 3.2 三相并网逆变器建模29-34
• 3.2.1 采样和延迟效应30
• 3.2.2 逆变器平均模型30-31
• 3.2.3 逆变器滤波器31
• 3.2.4 电流控制环路模型31-32
• 3.2.5 锁相环(PLL)模型32-34
• 3.3 不含PLL的逆变器输出阻抗34-38
• 3.3.1 相域电流控制环路36
• 3.3.2 dq域电流控制环路36-38
• 3.4 含PLL的逆变器输出阻抗38-42
• 3.4.1 相域电流控制环路38-39
• 3.4.2 dq域电流控制环路39-42
• 3.5 电网电压前馈控制阻抗模型42-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 基于阻抗的稳定性分析44-55
• 4.1 引言44-45
• 4.2 逆变器输出阻抗45-47
• 4.2.1 电流控制环路45-46
• 4.2.2 功率因数影响46-47
• 4.3 电网输入阻抗47-49
• 4.4 并网逆变器稳定性分析仿真49-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 基于阻抗的PLL优化55-71
• 5.1 引言55
• 5.2 PLL设计概述55-58
• 5.2.1 PLL基本原理55-56
• 5.2.2 PLL小信号模型56-57
• 5.2.3 PLL动态响应和带宽57-58
• 5.3 PLL对逆变器阻抗的影响58-61
• 5.4 电网输入阻抗对PLL带宽选择的影响61-64
• 5.5 增益调度自适应规则64-65
• 5.5.1 维持稳定的方法64-65
• 5.5.2 维持最小阻尼比65
• 5.6 并网逆变器阻抗自适应65-70
• 5.6.1 PLL带宽自适应66-67
• 5.6.2 仿真实验应用67-70
• 5.7 本章小结70-71
• 第六章 总结与展望71-72
• 参考文献72-78
• 致谢78

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1 丁渝畅;基于序阻抗的三相DC-AC变换器的建模与稳定分析[D];广西大学;2016年

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本文编号：447275