逆变器并联系统基于输出阻抗的均流解耦控制方法研究

发布时间：2017-11-24 11:21

  本文关键词：逆变器并联系统基于输出阻抗的均流解耦控制方法研究

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【摘要】：随着社会经济发展和科技进步,逆变器已经广泛应用于各行各业。为适应现代电源设备对模块化、大容量以及高可靠性的要求,逆变器并联技术得以研究和发展。本文主要研究了逆变器双环控制和重复控制结合的波形控制技术,以及逆变器并联系统基于输出阻抗的均流解耦控制方法。首先建立了逆变器的状态空间平均数学模型,通过极点配置法对双环控制器进行了设计。在双环控制的基础上加入了重复控制,且对双环控制和重复控制结合的复合控制器进行了参数设计。然后对逆变器开环和双闭环两种状态下的等效输出阻抗进行了分析。最后研究了抑制输出变压器直流偏磁的控制方案,实现了系统对直流偏磁的抑制。建立了基于输出阻抗的逆变器并联系统模型,分析了并联系统环流特性以及逆变器输出阻抗对环流功率的影响。运用耦合度的概念分析了有功环流、无功环流与输出电压的幅值差和相位差之间的耦合关系,同时分析了传统并联均流控制方案的局限性,然后提出基于输出阻抗的均流解耦控制方案,并且验证了耦合得到有效解除。在并联系统中逆变器直流母线电压不一致时,分析了有功环流和无功环流与直流母线电压差的关系。最后证明了:在直流母线电压一致和直流母线电压不一致两种情况下,基于输出阻抗的均流解耦控制都比无功调压均流控制具有更好的均流效果。在样机上进行实验,给出了逆变器单机运行、并联运行各种工况下的实验结果,验证了双环控制和重复控制结合的波形控制方法具有良好的动态和稳态性能,同时也验证了采用均流解耦控制的并联系统具有良好的负载电流均分特性。最后通过实验对比,证明了基于输出阻抗的均流解耦控制比无功调压均流控制环流抑制效果更好,更适用于本文研究的逆变器并联系统。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464

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本文编号：1222078