电压控制型并网逆变器三相电压不平衡补偿策略研究

发布时间：2020-07-25 09:28

【摘要】：日趋严重的能源危机和环境污染,促使世界各国大力开发可再生能源。微网是利用可再生能源的灵活、高效方式,而三相并网逆变器是微网中的关键部件,它的性能直接影响到并网发电系统的安全稳定运行。在设计并网逆变器的控制策略时,应当考虑到非正常电网工况,使逆变器在理想和非理想电网下均能稳定并网运行。本文将三相并网逆变器作为研究主体,针对传统电压型控制策略在电网电压不平衡下失效的问题,对电压型不平衡补偿策略进行了深入研究。具体内容包括以下几方面:首先综述现有的电流型和电压型不平衡补偿方法,分析相应的优缺点。分析LC型三相并网拓扑并建立硬件数学模型。在此基础上详细研究传统下垂控制原理,进行了双环控制器设计、虚拟阻抗环设计。进而介绍了不平衡系统的量化方法,并指出传统下垂控制不能应用于不平衡电网的结论。为准确提取不平衡系统的正负序分量,采用双二阶广义积分器的正负序提取方案。本文针对两种由不平衡电网带来的问题,分别提出两种对应的控制策略:针对并网点电压不平衡的问题,提出基于负序下垂控制的并网点电压不平衡补偿方法,以注入负序无功功率的方式补偿不平衡电压;针对并网电流不平衡的问题,提出基于负序虚拟阻抗的并网电流负序分量抑制方法,以动态改变负序等效阻抗的方式减小并网电流不平衡。根据所提的改进电压型不平衡补偿策略,建立对应的并网稳定性模型。通过根轨迹方法分析控制策略的稳定性,并得出相应控制参数的稳定区间。在MATLAB/Simulink环境下建立了离散仿真模型,仿真结果验证了不平衡补偿策略的可行性。最后,搭建了基于DSP28335的三相并网逆变器实验平台,对控制策略进行验证。实验结果从稳态和暂态过程两方面验证了所提控制策略在不平衡电网下的有效性。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM464

【参考文献】

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本文编号：2769646