三相光伏并网逆变器输出电流波形控制技术研究

三相光伏并网逆变器输出电流波形控制技术研究作者：窦伟，徐正国，彭燕昌，李晶，许洪华，DouWei，XuZhengguo，PengYanchang，LiJing，XuHonghua作者单位：窦伟,DouWei(中国科学院电工研究所,北京,100080;中国科学院研究生院,北京,100039)，徐正国,彭燕昌,李晶,许洪华,XuZhengguo,PengYanchang,LiJing,XuHonghua(中国科学院电工研究所,北京,100080)刊名：太阳能学报英文刊名：ACTAENERGIAESOLARISSINICA年，卷(期)：2007，28(11)被引用次数：0次参考文献(16条)1.王斯成.杨鸿雁光伏并网发电系统的技术要求20042.程曙.徐国卿.许哲雄SPWM逆变器死区效应分析[期刊论文]-电力系统及其自动化学报2000(02)3.ChengShu.XuGuoqing.XuZhexiongAnalysisoftheeffectofdead-timeonSPWMinverter2000(02)4.张兴.季建强.张崇巍基于内模控制的三相电压型PWM整流器不平衡控制策略研究[期刊论文]-中国电机工程学报2005(13)5.ZhangXing.JiJianqiang.ZhangChongweiStudyofinternalmodelcontrolbasedthree-phasepowerrectifierunderunbalancedinputvoltagecondition[期刊论文]-ProceedingsoftheChineseSocietyforElectricalEngineering2005(13)6.PascalRioualRegulationofaPWMRectifierintheunbalancednetworkstateusingageneralizedmodel1996(03)7.SongHong-seok.NamKwangheeDualcurrentcontrolschemeforPWMconverterunderunbalancedinputvoltageconditions1999(05)8.陈硕.薛昭武电压型PWM逆变器输出误差分析及其补偿[期刊论文]-电工技术学报2001(02)9.ChenShuo.XueZhaowuTheanalysisandcompensationofoutputerrorforvoltagesourcePWMinverter[期刊论文]-TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety2001(02)10.张崇巍.张兴PWM整流器及其控制200411.HwangIH.AhnKS.LimHCDesign,developmentandperformanceofa50KWGrid-connectedPVsystemwiththreephasecurrent-controlledinverter200012.KohKang-Hoon.LeeHyun-Woo.SuhKi-YoungThepowerfactorcontrolsystemofphotovoliaicpowergenerationsystem200213.张凯基于重复控制原理的CVCF-PWM逆变器波形控制技术研究[学位论文]200014.张东纯.曾鸣.苏宝库基于重复控制的动态补偿器及其在恒速调节系统中的应用[期刊论文]-中国电机工程学报2001(07)15.ZhangDongchun.ZengMing.SuBaokuDynamiccompensatorbasedonrepetitivecontrolanditsapplicationstoconstantspeedregulatingsystem2001(07)16.陈伯时电机拖动自动控制系统2004相似文献(10条)1.学位论文吴奎华三相电流型PWM并网逆变器的研究2008近几年来，石油、煤炭、天然气等化石燃料引发的环境问题引起了社会各界的广泛关注。另一方面风力发电，太阳能发电等可再生能源受到环保人士的追捧。然而这些可再生能源输出的是直流电，装置设备需要的是交流电。为了利用电网现有的基础设施进行电网输电和配电，实现直流电到交流电的并网逆变器是必不可少的。常用的电压型逆变器工作的直流侧电压必须高于电网电压峰值且保持恒值不变，需要采用中间升压环节，而电流型逆变器本身具有升压特性，可以实现电压从零开始调节。本文从理论和实验两方面研究了三相电流型PWM并网逆变器。本文首先从低频和高频的角度，分别建立了三相电流型PWM并网逆变器在三相静止坐标系下的数学模型，为进一步深入研究三相电流型PWM并网逆变器奠定了理论基础；然后分析了三相电流型PWM并网逆变器SPWM调制策略，从电压型二逻辑信号出发，引入电流型并网逆变器三逻辑开关函数，着重研究了三相电流型PWM并网逆变器三逻辑信号的产生以及开关的工作模式，并按照最小开关原则，确定开关组合中的零状态选择；研究了三相电流型PWM并网逆变器的控制策略；重点研究了三相电流型PWM逆变器的直接电流控制方法；导出了直流侧电感的计算公式。在理论分析的基础上，对三相电流型PWM并网逆变器进行了仿真，仿真得到很好的预期效果，对实验验证有很好的指导意义。本文还搭建了一套实验装置，并进行了开环和闭环实验，仿真和实验结果一致表明电流型PWM并网逆变器不仅能实现网侧电流正弦化，还能实现网侧单位功率因数。2.期刊论文顾和荣.赵清林.伞国成.邬伟扬.GUHe-tong.ZHAOQing-lin.SANGuo-cheng.WUWei-yang三相并网逆变器有源孤岛检测方法研究-电力系统保护与控制2009,37(12)孤岛保护是并网逆变器的必备功能,快速孤岛检测是孤岛保护的关键.根据三相系统含有负序分量的特点,采用有源负序扰动法进行三相并网逆变器的孤岛检测.孤岛发生后,有源扰动导致电压负序分量发生明显变化,因此可以通过提取负序分量幅值判断孤岛的发生.根据IEEEStd.929-2000标准规定的测试电路对有源负序扰动法进行仿真分析.仿真结果验证了提出方案的有效性.3.学位论文于小辉基于单周控制的三相光伏并网逆变器的研究2008随着能源紧张和环境污染的日益加剧，太阳能凭借其独特的优势受到人们的高度重视，并网逆变器是太阳能发电系统中的关键设备，本文对基于单周控制的光伏并网逆变器进行了研究。基于单周控制的光伏并网逆变器，实现了单位功率因数输出，简化了控制电路，降低了开关频率和并网电流的谐波畸变率；鉴于原有单周控制模型不适用于三相不平衡系统，本文将三相不平衡电压分为零序和非零序，使得单周控制模型既适用于三相平衡系统，也适用于三相不平衡系统，同时，设计了主电路和PI调节器的参数；孤岛效应会给人和设备带来很大的危害，防止孤岛效应的产生是并网逆变器必须具备的一个功能，本文就此问题提出了一种基于单周控制的防孤岛效应策略，有效的解决了以往控制策略的不足，而且电路简单，响应速度快；要使光伏并网逆变器实现高效的电能转换，最大功率点跟踪是不能忽略的问题，本文介绍了光伏阵列模块的特性，根据其特性，将电导增量法应用于并网逆变器单周控制模型，实现了最大功率点跟踪。为了验证所论述方法的可行性，对其进行了仿真研究，仿真是在Matlab7.0/Simulink环境下进行的，仿真结果说明了此方法是正确的。4.期刊论文李杰.王得利.陈国呈.宋丹.马祎炜.LiJie.WangDeli.ChenGuocheng.SongDan.MaYiwei直驱式风力发电系统的三相Z源并网逆变器建模与控制-电工技术学报2009,24(2)提出将新型的三相Z源逆变器应用于直驱式风力并网发电系统中,并将传统三相PWM并网逆变器模型和等效的Z网络模型结合,建立了三相Z源并网逆变器的数学模型,分析了直通占空比改变对系统的影响,提出了在并网条件下获取稳定的Z网络电容电压和解耦的d、q轴网侧电流分量的控制策略,并给出了外环电压设定值的约束条件.实验结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性.5.学位论文刘飞三相并网光伏发电系统的运行控制策略2008鉴于光伏发电在全球电力能源结构中的战略地位，太阳能完全具备成为未来主要供应能源的潜力，因此光伏并网发电技术成为了重要的研究方向。本文以三相光伏并网发电系统的控制策略为研究对象，深入分析其工作原理并建立数学模型，针对光伏阵列的最大功率点跟踪方法、单级式和两级式并网发电系统的控制策略以及并网滤波器的设计原理等问题进行全面系统的研究。首先，本文根据太阳能电池的电气特性以及光伏阵列在不同的光照强度和环境温度下的输出特性，分别对目前几种经典的定步长和变步长的最大功率跟踪(MPPT)方法进行理论分析，并结合DC/DC推挽电路的实验台架上进行实验验证；此外分析了光伏系统启动时的由于采样误差而造成对实际功率计算产生严重偏差的影响，在此基础上提出了采用恒压法(CVT)启动的方法来改善系统的启动特性，通过实验验证了其改善后的启动性能。由于单级式三相光伏并网发电系统中存在光照强度突然减弱而引起的直流母线下降甚至崩溃的问题，在常规的扰动观测法的基础上提出了一种改进方案，通过在单级式三相光伏并网发电系统中验证了该方案的可行性。其次，分析了三相光伏并网逆变器的工作原理和拓扑结构，建立三相光伏并网逆变器的状态空间数学模型。基于三相光伏并网逆变器控制策略的研究现状，以并网滤波器为切入点研究采用不同滤波器的三相光伏并网逆变器的控制方案,尤其是重点研究基于LCL滤波器的三相并网光伏逆变器的控制策略。同时总结L型、LC型滤波器的设计原理，并且分析了在并网逆变器控制为电流源并网时采用LCL型滤波器的优势，针对目前国内外LCL型滤波器的设计方法，分析几种设计方法的优缺点，提出了在尽量节约总的电感磁心材料的前提下，设计出滤波效果最优的LCL型滤波器的参数值，同时还保证LCL型滤波器的谐振频率不能太小，以免成为制约电流控制器设计时的因素，并给出设计实例。然后，通过分析坐标系下采用LCL型滤波器的三相并网逆变器的数学模型，可以看出由于采用了LCL型滤波器，轴和轴上的控制变量之间具有强耦合作用。如果通过状态反馈解耦控制会使控制系统设计起来非常复杂，于是本文基于坐标系采用了基于并网电流外环电容电流内环电流的双环控制策略，并提出了一套合理的控制器参数设计方法，针对PI控制器在静止坐标系下跟踪正弦指令不能完全实现零稳态误差的问题，引入PR谐振控制器，通过仿真和实验详细地对比分析相同参数下PI控制器与PR控制器的性能。为了满足IEEEStd929-2000标准以及国内关于光伏系统并网技术要求中对并网电流波形畸变的规定，考虑LCL谐振峰抑制问题，提出了基于状态反馈极点配置与重复控制相结合的控制策略，利用LCL型滤波器的电感电流和电容电压的反馈量，将系统的闭环极点配置在所希望的位置，从而获得满意的动态特性，另外利用重复控制改善状态反馈控制的稳态性能，提高波形质量，使系统兼具良好的动态、静态性能，能满足光伏并网控制的性能要求，并在三相光伏并网逆变器的实验台架上分别采用以上提出的两种并网控制方案实现并网运行，同时进行并网电流控制策略的实验验证。最后，深入分析两级式三相并网光伏发电系统的运行特点以及两级变换器之间的配合问题，总结了两种不同的控制策略，并结合理论研究，在DC/DC推挽试验系统和三相光伏并网试验系统的基础上搭建两级式三相并网光伏发电系统仿真模型，并重点进行控制策略的仿真研究。6.期刊论文易灵芝.彭寒梅.王根平.何素芬.邹晓.李明.陈彦如.YiLingzhi.PengHanmei.WangGenping.HeSufen.ZouXiao.LiMing.ChenYanru基于空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦控制研究-太阳能学报2010,31(1)提出一种基于电网线电压空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦方法,将复平面分为6个扇区,在每个扇区内实现两相开关解耦,分别控制相应的输出线电流,实现电流跟踪,改善并网