并联型并网变流器关键技术研究

发布时间：2020-06-09 04:12

【摘要】：随着现代社会的快速发展和工业的进步,人们对能源的需求量越来越大,太阳能、风能等可再生能源具有取之不尽用之不竭、无污染等优点,引起了人们广泛的关注。并网变流器作为将太阳能、风能等新能源储存的能量转化为与电网同频同相的电能的媒介,受到国内外专家学者的关注,在近年来实现了飞速的发展。随着并网系统功率等级的不断升级,对并网变流器容量的要求也越来越严格。由于功率元器件的电流应力、电压应力等因素的限制,单台并网变流器的容量有限,很多情况下不能满足并网系统的要求。此时,并网变流器并联运行方式被人们提出,相较于单台并网变流器,并联型并网变流器具有安装运维便利、可靠性高、成本低的优势,在实际应用场合,逐渐取代了单台大容量并网变流器的地位。本文从并网变流器的发展背景、研究意义和应用前景着手,首先回顾了国内外对并网变流器的研究现状,指出了并网变流器并联运行时存在的问题,总结了当前主要的解决办法。然后引入了并联型并网变流器系统,介绍了变流器的工作原理,分别在abc坐标系和dq坐标系下建立了并网变流器的数学模型。接着从单台并网变流器的相关问题入手,介绍了系统的软件平台设计和控制设计,设计基于电网电压定向的矢量控制策略时,研究了电网电压分离算法,可以在众多的分量中将各个分量提取出来,并分析了适用于电网电压的遗忘滤波算法,可有效的抑制采样误差的影响;介绍了两种常见的锁相环,并对电压外环、电流内环主要参数的设计展开了说明。还介绍了一种动态响应快的电流控制器,为提高其控制性能提出了改进措施。在并联型并网变流器的拓扑结构上给出了环流的定义和数学模型,介绍了两种主流的调制方式,并详细的分析了在这两种调制方式下并联变流器系统的环流变化特征,以载波周期为最小单位,给出了环流在两种调制方式下的变化曲线图。针对由于不同共模电压注入引起的低频环流,提出了混合调制策略,针对由于载波周期不一致引起的高频环流,提出了在线载波周期同步算法,有效的抑制了并联变流器系统间的环流。最后,在实验室搭建了并联型并网变流器实物平台,验证所提出抑制策略的有效性与可行性。
【图文】：

图3.14 SOGI正交发生器结构示意图gure 3.14 Schematic diagram of SOGI orthogonal generator structure压定向的矢量控制策略
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM46

【参考文献】

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本文编号：2704143