数字型LCL并网逆变器阻尼控制策略研究
发布时间：2021-10-24 07:11
随着化石燃料等自然资源的逐渐枯竭,可再生能源并网技术受到了前所未有的关注。并网逆变器作为重要的并网设备,广泛应用于分布式发电系统中。因此,研究并网逆变器控制策略具有十分重要的意义。根据坐标转换原理,分别在静止坐标系与旋转坐标系下建立了LCL型并网逆变器的数学模型,对三相逆变桥输出电压的谐波分布情况进行了分析,给出了LCL滤波器的参数选择方法;针对LCL滤波器存在的谐振问题,分别对LCL型并网逆变器的无源阻尼、有源阻尼控制方法进行了研究。根据稳态误差、相位裕度、幅值裕度等系统性能指标,讨论了系统参数选择的约束条件;确定系统参数后,在Matlab/Simulink中搭建了LCL型并网逆变器仿真模型,对有源阻尼、无源阻尼控制策略进行了验证。针对数字控制系统,由于采样、存储、计算等原因,产生的计算延时,导致并网逆变器控制模型发生变化的问题进行了深入研究。推导了系统环路增益的离散域表达式,并根据该表达式,分析了系统环路增益右半平面极点分布与系统参数之间的关系。在此基础上,研究了基于电容电流估算的并网逆变器控制策略。由于估算电容电流由连续域变换到离散域时会产生延时,本文采用最小二乘法拟合分数阶延时...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LCL滤波器与L型滤波器电路结构图
并网逆变器的数学模型，讨论了系统无源阻尼与有源阻尼两种控制策略，并在Matlab 中进行了仿真验证。2.1 LCL 型并网逆变器数学模型2.1.1 并网逆变器构成图 2-1 给出了 LCL 型三相并网逆变器的系统示意图。其中，DC/DC 模块前端接太阳能、风能等可再生能源发电系统，为并网逆变系统提供电能直流电压dcU 。dcU 的电压值可以通过 PI 调节器进行调节，而 PI 调节器的输出则要作为系统的并网电流给定值dI ，从而实现系统直流侧电压恒定。但考虑到此处直流电压环的响应速度远低于并网电流环，因此本文假定直流侧电压恒定，忽略直流侧电压波动对逆变器的影响，只对并网电流进行分析。另外，逆变器由六个 SiMOSFET 构成三相逆变桥，inU 为系统采用双极型正弦脉宽调制(Sinusoidal PulWidth Modulation ，SPWM)时，逆变器侧输出电压。1L2Li
LCL型并网
【参考文献】：
期刊论文
[1]LCL型并网逆变器重复双闭环控制方法[J]. 江法洋,郑丽君,宋建成,任鸿秋,田慕琴. 中国电机工程学报. 2017(10)
[2]分数阶相位补偿在无电容电流传感器并网逆变器中的应用[J]. 徐国峰,王善华,叶永强,何成骏,钱淑渠,赵强松. 电力系统自动化. 2017(03)
[3]电压源型换流器LCL滤波器确定性设计[J]. 钟庆,童晋方,马新华,王钢,李海锋. 高电压技术. 2016(10)
[4]一种新型结构的PR调节器在并网逆变器中的应用[J]. 徐刚,陈增禄. 智能电网. 2016(05)
[5]并网逆变器中数字控制延时对系统稳定性的影响及其优化设计[J]. 邹常跃,刘邦银,段善旭,李锐. 中国电机工程学报. 2015(02)
[6]LCL并网逆变器改进型重复控制策略[J]. 张兴,汪杨俊,余畅舟,王付胜,赵为,倪华. 电力系统自动化. 2014(20)
[7]基于状态反馈的单相电压型逆变器重复控制[J]. 贾要勤,朱明琳,凤勇. 电工技术学报. 2014(06)
[8]基于陷波器参数自调整的伺服系统谐振抑制[J]. 李宗亚,罗欣,沈安文. 计算技术与自动化. 2013(04)
[9]基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计[J]. 鲍陈磊,阮新波,王学华,潘冬华,李巍巍,翁凯雷. 中国电机工程学报. 2012(25)
[10]S函数建模和仿真过程的研究[J]. 李晓静,黄红飞. 电子设计工程. 2011(18)
博士论文
[1]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
硕士论文
[1]可调频调幅的单相逆变电源控制策略研究[D]. 陈鑫.哈尔滨工业大学 2016
[2]并网逆变器无电容电流传感器控制与新型重复控制研究[D]. 何成骏.南京航空航天大学 2016
[3]LCL型PWM整流器电流内环无阻尼控制技术研究[D]. 李喆.华中科技大学 2014
[4]LCL型并网逆变器的并网电流调节器和电容电流反馈有源阻尼设计[D]. 鲍陈磊.华中科技大学 2013
[5]单相LCL逆变器并网技术研究[D]. 刘尚伟.华中科技大学 2011
本文编号：3454827
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LCL滤波器与L型滤波器电路结构图
并网逆变器的数学模型，讨论了系统无源阻尼与有源阻尼两种控制策略，并在Matlab 中进行了仿真验证。2.1 LCL 型并网逆变器数学模型2.1.1 并网逆变器构成图 2-1 给出了 LCL 型三相并网逆变器的系统示意图。其中，DC/DC 模块前端接太阳能、风能等可再生能源发电系统，为并网逆变系统提供电能直流电压dcU 。dcU 的电压值可以通过 PI 调节器进行调节，而 PI 调节器的输出则要作为系统的并网电流给定值dI ，从而实现系统直流侧电压恒定。但考虑到此处直流电压环的响应速度远低于并网电流环，因此本文假定直流侧电压恒定，忽略直流侧电压波动对逆变器的影响，只对并网电流进行分析。另外，逆变器由六个 SiMOSFET 构成三相逆变桥，inU 为系统采用双极型正弦脉宽调制(Sinusoidal PulWidth Modulation ，SPWM)时，逆变器侧输出电压。1L2Li
LCL型并网
【参考文献】：
期刊论文
[1]LCL型并网逆变器重复双闭环控制方法[J]. 江法洋,郑丽君,宋建成,任鸿秋,田慕琴. 中国电机工程学报. 2017(10)
[2]分数阶相位补偿在无电容电流传感器并网逆变器中的应用[J]. 徐国峰,王善华,叶永强,何成骏,钱淑渠,赵强松. 电力系统自动化. 2017(03)
[3]电压源型换流器LCL滤波器确定性设计[J]. 钟庆,童晋方,马新华,王钢,李海锋. 高电压技术. 2016(10)
[4]一种新型结构的PR调节器在并网逆变器中的应用[J]. 徐刚,陈增禄. 智能电网. 2016(05)
[5]并网逆变器中数字控制延时对系统稳定性的影响及其优化设计[J]. 邹常跃,刘邦银,段善旭,李锐. 中国电机工程学报. 2015(02)
[6]LCL并网逆变器改进型重复控制策略[J]. 张兴,汪杨俊,余畅舟,王付胜,赵为,倪华. 电力系统自动化. 2014(20)
[7]基于状态反馈的单相电压型逆变器重复控制[J]. 贾要勤,朱明琳,凤勇. 电工技术学报. 2014(06)
[8]基于陷波器参数自调整的伺服系统谐振抑制[J]. 李宗亚,罗欣,沈安文. 计算技术与自动化. 2013(04)
[9]基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计[J]. 鲍陈磊,阮新波,王学华,潘冬华,李巍巍,翁凯雷. 中国电机工程学报. 2012(25)
[10]S函数建模和仿真过程的研究[J]. 李晓静,黄红飞. 电子设计工程. 2011(18)
博士论文
[1]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
硕士论文
[1]可调频调幅的单相逆变电源控制策略研究[D]. 陈鑫.哈尔滨工业大学 2016
[2]并网逆变器无电容电流传感器控制与新型重复控制研究[D]. 何成骏.南京航空航天大学 2016
[3]LCL型PWM整流器电流内环无阻尼控制技术研究[D]. 李喆.华中科技大学 2014
[4]LCL型并网逆变器的并网电流调节器和电容电流反馈有源阻尼设计[D]. 鲍陈磊.华中科技大学 2013
[5]单相LCL逆变器并网技术研究[D]. 刘尚伟.华中科技大学 2011
本文编号：3454827
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