基于LCL滤波的光伏并网逆变器控制研究

【摘要】：近些年来,能源短缺与环境污染的问题已经成为人们不可忽视的关注点。本论文从这两个角度入手,阐述光伏发电技术研究的理论价值与现实意义。通过查阅大量文献资料确定光伏并网逆变系统仍需进一步研究的方面,进而以提高并网逆变系统的运行稳定性和入网电能质量为目标展开课题研究。论文首先对光伏并网发电系统的拓扑结构、分类以及相关技术进行综合分析,选取三相电压型并网逆变系统作为论文的研究对象。分析三相电压型逆变器的工作方式,阐述其工作原理;分析开关型逆变器中的高频调制技术,系统选用PWM调制;对比分析三种滤波器的优缺点,确定LCL型滤波器为交流输出滤波选择。交流输出滤波作为并网逆变系统的重要环节,关系到入网电能质量。论文详细分析了LCL滤波器的工作原理,体现出LCL滤波器对并网电流的谐波成分具有很好的衰减能力。分析并网电流的传输特性与谐振现象,并研究抑制谐振尖峰的方法。然后逐步分析推导,得出LCL滤波器各参数的选取范围。针对LCL滤波的并网逆变系统,建立其数学模型,并详细分析研究该系统的电流闭环控制方案。针对电流单闭环控制的缺点,为了提高系统的运行稳定性,并实现电流的单位功率因数入网,选择逆变器侧电流闭环与交流侧滤波电容电流前馈的电流双环控制方案来完成理论分析和研究。针对电流双环控制的并网逆变系统,构建控制系统的结构框图,并搭建其仿真模型,通过仿真分析来校验电流双环控制方案的正确性。总之,本文就是对光伏并网逆变系统进行研究,并针对其稳定性与电流的单位功率因数入网来分析其控制方案,其研究为光伏发电的并网运行提供理论基础。 【关键词】：光伏发电 并网逆变器 PWM调制 LCL滤波 电流双环控制
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景与意义9-11
• 1.1.1 能源与环境问题9-10
• 1.1.2 新能源10-11
• 1.2 光伏发电发展现状11-15
• 1.2.1 国际光伏发电现状11-12
• 1.2.2 国内光伏发电现状12-14
• 1.2.3 我国光伏发电前景14-15
• 1.3 课题研究内容15-16
• 2 光伏并网发电系统及其相关技术16-26
• 2.1 光伏并网发电系统16-17
• 2.2 并网逆变技术17-25
• 2.2.1 并网逆变器的分类与拓扑17-21
• 2.2.2 高频调制技术21-23
• 2.2.3 交流输出滤波技术23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 3 LCL滤波器参数的分析与设计26-36
• 3.1 LCL滤波器的工作原理26-27
• 3.2 并网电流的分析27-30
• 3.2.1 并网电流的传输特性27-29
• 3.2.2 并网电流的谐振问题29-30
• 3.3 LCL滤波器参数的约束条件30-34
• 3.3.1 逆变器侧电感L1的约束31-33
• 3.3.2 交流侧滤波电容C的约束33-34
• 3.3.3 网侧电感L2的约束34
• 3.4 LCL滤波器参数设计34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 系统并网控制策略研究36-48
• 4.1 系统的模型选择36-41
• 4.2 控制策略分析41-45
• 4.2.1 网侧电流闭环控制策略分析42-43
• 4.2.2 逆变器侧电流闭环控制策略分析43-45
• 4.3 基于逆变器侧电流闭环与电容电流前馈的电流双环控制策略45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 5 系统的仿真与分析48-59
• 5.1 系统的控制框图48-49
• 5.2 系统的并网运行仿真分析49-58
• 5.3 本章小结58-59
• 6 结论59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于自适应比例谐振的新型并网电流控制策略    刘斌;谢积锦;李俊;伍家驹;

模型参考自适应控制策略在光伏并网系统中的应用    刘晓悦;姚乐乐;李庆哲;

基于重复控制的三相并网控制系统前馈方法    陈基锋;姚文熙;吕征宇;

光伏逆变器并网电流直流分量抑制方法研究    李善寿;许迎娣;

LCL型有源电力滤波器并网电流控制研究    魏学良;宫瑞冰;王举;

基于小波变换的分布式发电系统并网电流分析    朱艳萍;杨秋霞;吴俊娟;

风力发电用LCL滤波SPWM并网逆变电源的研究    李艳;陈富;章家岩;胡雪峰;

基于无直流储能元件小型直驱风力发电系统的一种新型PWM算法    赖纪东;茆美琴;丁明;苏建徽;

小型永磁直驱风力发电并网变流器的控制方法    蔡逢煌;苏宁焕;陈道模;

    

电网不平衡时并网变流器不同约束条件下控制问题分析    吴志清

基于LCL滤波的光伏并网逆变器控制研究    张文钢

基于并网电流优化控制的三相PFC系统研究    周银星

弱网下直驱风电LCL型并网变流器研究    黄延润