PWM逆变器控制技术与并联环流特性研究

发布时间：2018-11-13 16:31

【摘要】：逆变器作为交流电源的重要组成部分，广泛应用于UPS、电力机车等工业领域。随着现代通信技术和制造技术的迅速发展，人们对逆变电源供电设备的容量和可靠性需求不断增加。而逆变器的并联是实现大功率、高可靠性供电的重要手段。本文对逆变器的瞬时波形控制技术和并联运行特性进行研究，在此基础上成功实现了两台40kVA逆变器的并联稳定运行。 文章首先介绍了各种逆变器控制技术和并联策略，分析了各种波形控制和并联技术的优缺点。然后选取最为广泛的PID控制和双环控制技术进行研究，，运用极点配置的方法设计了控制器参数。通过对闭环系统的分析，阐述了闭环控制提高系统动态性能和抑制负载扰动性能的机理。 得到逆变器并联系统基于输出阻抗的模型，在此基础上对并联系统的环流和功率特性进行分析，研究了输出阻抗特性对输出功率的影响。得到采用双环控制的逆变器并联系统中环流的s域表达式，分析了不同控制器参数和电路参数对基波环流和谐波环流的影响。 最后在三相组合式逆变器并联系统上进行试验研究。结果表明，采用双环控制使逆变器具有良好的动态性能和抗负载扰动能力。采用有功功率调压的分散逻辑控制策略，使系统的环流得到抑制，并联系统稳定运行。
[Abstract]:As an important part of AC power supply, inverter is widely used in industrial fields such as UPS, electric locomotive. With the rapid development of modern communication technology and manufacturing technology, the demand for capacity and reliability of inverter power supply equipment is increasing. The parallel connection of inverter is an important means to realize high power and high reliability power supply. In this paper, the instantaneous waveform control technology and the parallel operation characteristics of the inverter are studied. On this basis, the parallel stable operation of two 40kVA inverters is successfully realized. In this paper, various inverter control techniques and parallel strategies are introduced, and the advantages and disadvantages of various waveform control and parallel techniques are analyzed. Then, the most widely used PID control and double loop control techniques are studied, and the controller parameters are designed by pole assignment method. Through the analysis of the closed-loop system, the mechanism of the closed-loop control to improve the dynamic performance of the system and to suppress the load disturbance is expounded. Based on the output impedance model of the inverter parallel system, the circulation and power characteristics of the parallel system are analyzed, and the influence of the output impedance characteristics on the output power is studied. The S-domain expression of the circulations in a parallel inverter system with double loop control is obtained. The effects of different controller parameters and circuit parameters on the fundamental and harmonic circulation are analyzed. Finally, the experimental research is carried out on the parallel system of three-phase combined inverter. The results show that the double loop control makes the inverter have good dynamic performance and anti-load disturbance ability. By adopting the decentralized logic control strategy of active power voltage regulation, the circulation of the system is restrained and the parallel system runs stably.
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464

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本文编号：2329693