三电平光伏并网逆变器并联零序环流分析与抑制

【摘要】：逆并联技术是提高逆变器技术容量的重要研究方而之一,具有实现扩大容量及冗余度、提高功率密度、提高其可靠性等优点,近来因其广阔应用前景成为研究的热点,另外,相比传统的两电平逆变器,三电平逆变器因其功率器件耐压等级低、谐波含量低及开关损耗低的优势,在中高压场合得到广泛应用,因此,三电平逆变器并联具有重要意义。 论文首先介绍了课题的研究背景,介绍了三电平逆变器常见拓扑及调制方法,重点介绍了应用广泛的空间矢量脉宽调制法(SVPWM)。对两台交直流侧均并联的中点筘位式(NPC)三电平逆变器的零序环流进行建模,研究了影响零序环流的因素。 零序电压与零序环流相关联,且注入零序电压的基于载波法的PWM调制(CB-PWM)更易于工程上实现空间矢量调制,探究了七段式空间矢量调制,又称最近3矢量空间矢量调制(NTV-SVM)的注入零序电压的载波实现,介绍了一种具有中点平衡能力的13矢量调制法(13V-SVM),在NTV-SVM及13V-SVM基础上,研究了基于合成中矢量的调制策略(MVS-SVM)及其载波实现；对比分析了不同调制策略对零序环流影响；引入零序环流控制(ZSCC)环,实现了零序环流的控制。 中点电位的不平衡是三电平NPC逆变器的一个固有问题,本文从矢量和中点电流的影响角度简单分析了中点电位平衡控制的规律,介绍了对称NTV-SVM中基于平衡因子的控制算方法,研究了一种简化的统一中点平衡算法,不局限于NTV-SVM,且同时适于存在零序电流的情况,通过注入零序电压的载波层叠调制法实现。最后提出零序环流兼顾中点平衡的控制策略。 在理论分析的基础上对三电平SPWM以及几种SVPWM算法、单台统一中点电位平衡算法以及零序环流兼顾中点平衡的控制策略利用Matlab/Simulink进行仿真分析,并且搭建了基于DSP和CPLD的实验平台进行了实验研究。仿真和实验的结果验证了系统结构和控制算法的科学性和有效性。 【关键词】：中点箝位式三电平逆变器 并联 零序环流 空间矢量脉宽调制 零序电压 中点电位平衡
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 致谢8-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 课题研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.2.1 光伏并网逆变器的研究现状15-17
• 1.2.2 光伏并网发电系统控制模式的研究现状17-19
• 1.2.3 光伏并网逆变器并联技术的研究现状19-20
• 1.3 本论文研究内容20-22
• 第二章 三电平逆变器拓扑及调制方法22-36
• 2.1 三电平逆变器的拓扑结构22-25
• 2.2 三电平逆变器调制方法25-36
• 2.2.1 阶梯波脉宽调制法25-26
• 2.2.2 特定谐波消去PWM法26
• 2.2.3 载波PWM法26
• 2.2.4 空间矢量PWM调制法26-36
• 第三章 三电平逆变器并联零序环流分析与抑制36-57
• 3.1 三电平并联逆变器零序环流建模36-39
• 3.2 SVPWM零序分量分析39-51
• 3.2.1 最近3矢量空间矢量调制(NVT-SVM)39-44
• 3.2.2 13矢量空间矢量调制(13V-SVM)44-45
• 3.2.3 基于合成中矢量的调制策略(MVS-SVM)45-51
• 3.3 不同调制策略对零序环流影响51-56
• 3.3.1 电感参数对零序环流影响53-54
• 3.3.2 调制波相位对零序环流影响54
• 3.3.3 调制波幅值对零序环流影响54-55
• 3.3.4 小结55-56
• 3.4 三电平逆变器并联零序环流的抑制56-57
• 第四章 三电平逆变器并联中点平衡抑制57-69
• 4.1 三电平逆变器中点平衡分析57-58
• 4.2 中点平衡控制算法58-64
• 4.2.1 中点平衡控制简介58-59
• 4.2.2 平衡因子法介绍59-60
• 4.2.3 统一中点平衡算法60-62
• 4.2.4 仿真验证62-64
• 4.3 兼顾中点平衡的零序环流抑制64-69
• 第五章 三电平逆变器实验研究69-81
• 5.1 系统构成69
• 5.2 硬件电路研究69-76
• 5.2.1 主电路设计69-72
• 5.2.2 控制电路设计72-76
• 5.3 控制系统软件研究76-78
• 5.3.1 软件流程设计76-77
• 5.3.2 VB通信界而设计77-78
• 5.4 实验结果与分析78-81
• 5.4.1 实验介绍78
• 5.4.2 两独立直流电源时并联零序环流实验78-79
• 5.4.3 单台逆变器统一中点平衡算法实验79-81
• 第六章 总结和展望81-84
• 6.1 总结81-82
• 6.2 展望82-84
• 参考文献84-90
• 攻读硕士学位期间发表的论文90

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

西门子的优化三电平PWM信号生成方法    马小亮;魏学森;

中点电压偏移对SVM控制的三电平逆变器的影响及补偿措施    姜卫东;王群京;李争;王智;陈权;

PWM逆变器输出端共模与差模电压dv/dt滤波器设计    高强;徐殿国;

基于矢量合成的三电平空间电压矢量调制方法    宋文祥;陈国呈;陈陈;

一种完全基于两电平空间矢量调制的三电平空间矢量调制算法    姜卫东;王群京;陈权;史晓锋;

基于零序分量注入的三电平PWM整流器目标优化控制    原熙博;李永东;王琛琛;

三相电压型整流器的LCL型滤波器分析与设计    张宪平;李亚西;潘磊;赵斌;许洪华;

逆变电源的并联运行控制技术    谢力华,苏彦民

基于零序电压注入的三电平中点电位平衡控制    周京华;刘辉臣;侯庆亮;李正熙;

DSP空间矢量控制三电平逆变器的研究    桂红云,姚文熙,吕征宇

三电平变换器SVPWM关键技术研究    苑春明

单相非隔离型光伏并网逆变器的研究    孙龙林

三电平逆变器关键技术及实验研究    江涛

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

几种无功补偿技术的分析和比较    杨孝志;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

太阳能光伏模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

纳米结构在新型太阳电池中的应用进展    朱晨昕;贾锐;陈晨;李维龙;李昊峰;刘明;刘新宇;叶甜春;

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真    刘俊杰;张新燕;

跟踪式光伏发电系统的性能分析    高亮;蔡世俊;高鹏;李果华;施正荣;朱拓;

风力发电并网逆变器的前馈解耦控制    李正熙;郑春雨;樊生文;

一种新型电动汽车智能充电机的研制    胡春雨;李武峰;严辉;

基于积分滑模控制的三电平Buck变换器    黄悦华;

PWM整流器直接功率控制的新型调制策略    郑征;王聪;赵焕;

采用电流内模解耦和电压二自由度内模控制的PWM整流器    周渊深;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

PWM整流器新型控制策略研究    郑征;邹瑾;

基于内模控制的功率内环和电容能量外环的PWM整流器    周渊深;李雪龙;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

带负载电流前馈的三相电压型PWM整流器的控制策略研究    高立东;陈阿莲;杜春水;张承慧;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

多电平逆变器通用调制策略和电容电压平衡研究    蔡凯

多绕组变压器式可调电抗的研究与应用    田军

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

新型可编程电液比例控制器关键技术研究    聂勇

非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究    刘慧芳

基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究    杨亮

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究    高圆圆

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

阻抗源能馈型交流电子负载的研究    董云连

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

三相大功率PWM整流器系统的研究    张晓峻

多电平PWM控制技术发展    李永东;高跃;

UPS电源输出变压器的偏磁分析    涂方明,王志飞,孙巍

一种新颖的含有谐振控制器的CVCF逆变器多环反馈控制方法    黄沁,李耀华

软开关PWM三电平直流变换器    阮新波,严仰光

级联型逆变器的新进展    单庆晓,李永东,潘孟春

基于两类脉宽调制方式本质联系的三电平逆变器中点电压平衡控制的研究    宋文祥;陈国呈;丁肖宇;束满堂;

中点电压偏移对SVM控制的三电平逆变器的影响及补偿措施    姜卫东;王群京;李争;王智;陈权;

最小脉宽特性对高压三电平变频器的影响    白华;赵争鸣;张永昌;张海涛;袁立强;

PWM逆变器输出端共模与差模电压dv/dt滤波器设计    高强;徐殿国;

新型并网逆变器控制策略比较和数字实现    郭小强;邬伟扬;赵清林;

基于IGCT的中压大容量三电平NPC逆变器PWM技术和缓冲电路的研究    李海山

交流电动机二极管箝位三电平逆变器PWM控制策略的研究    金舜

电压型多电平变换器若干关键技术研究    陈权

CPLD在电力电子变换技术中的应用    叶剑利

三电平变换器控制策略的研究    桂红云

多电平变换器SVPWM矢量发生技术研究    徐剑飞

三电平变换器SVPWM关键技术研究    苑春明

五电平变频器共模电压抑制策略的研究    杨梅

逆变器并联控制技术研究    成晟;邵英;

逆变器并联控制技术研究    成晟;邵英;

基于分布式控制的逆变器并联系统研究    刘爱忠;方天治;肖岚;阮新波;

无线并联逆变器的输出阻抗设计    陈晶晶;陈敏;姚玮;钱照明;

微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制    张轩;刘进军;

无互联线逆变器并联系统中数字锁相环的设计    阚加荣;谢少军;

光伏并网多个逆变器并联运行控制及实现    张永生;杨海柱;

基于功率均分的逆变器并联控制技术    陆家珍;

无互联线逆变器并联控制的一种改进下垂算法    张丹红;李乐;刘开培;

基于功率下垂特性的逆变器无线并联控制技术    周玉柱;茆美琴;苏建徽;

基于主从方式逆变器并联方案的建模、分析和实现    李武华;何湘宁;

基于滑模变结构控制的逆变器并联控制策略研究    陈息坤;余蜜;康勇;陈坚;

基于重复控制的逆变器并联技术    亓迎川;胡荣强;

多逆变器并联系统中瞬时均流的研究    余蜜;陈国英;张宇;康勇;段善旭;

大容量储能系统充放电变换器的并联控制技术    邹常跃;段善旭;刘邦银;陈天锦;张建兴;

适合于大功率风电系统逆变器及调制策略    李建林;胡书举;王剑飞;朱颖;

科士达：高成长依赖技术多元产品高端    证券时报记者 水菁

致力电子电力产业为信息化建设护航    李洪瑞

逆变器并联系统若干关键问题研究    汪洪亮

单相400Hz中频电压源逆变器的输出控制及其并联运行控制    谢孟

基于逆变器并联系统的网络控制技术及其相关问题的研究    张尧

三相逆变器及其并联系统预测控制研究    沈坤

网络控制逆变器及其并联系统若干关键问题研究    郑伟锋

三相逆变器动态特性及其并联系统环流抑制的研究    张宇

基于功率均分控制的逆变器并联技术研究    李婧

光伏逆变器并联系统研究    李国强

微网中光伏逆变器并联技术研究    王尚

基于全桥结构的三相逆变器并联技术研究与设计    李子瑜

光伏发电逆变器并联技术研究    王汇灵

微网中逆变器并联控制策略研究    徐宏

光伏逆变器并联问题的研究    李磊

三相逆变器并联技术研究    卢彦杰

光伏分布式发电中多逆变器并联技术研究与实现    张庆海

基于瞬时功率理论的逆变器并联控制研究    刘峻铭