三相LCL型并网逆变器中电网电压引起的谐波和不平衡电流抑制研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jfm98999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为基于可再生能源的分布式发电系统(Renewable Energy based Distributed Power Generation System, RE-DPGS)与电网的能量变换接口,并网逆变器的作用十分重要。实际电网中含有背景谐波和不平衡分量,导致并网逆变器的并网电流中也产生谐波和不平衡分量,影响RE-DPGS的安全、稳定和高质量运行。因此,并网电流的谐波和不平衡分量抑制具有重要意义。本文针对广泛应用的三相LCL型并网逆变器,研究电网电压引起的并网电流谐波和不平衡分量的抑制方法。本文研究内容主要如下:本文首先推导三相LCL型并网逆变器在静止α-β坐标系和同步旋转d-q坐标系下控制的开关平均模型。在此基础上,分析电网电压对并网电流的影响机理,指出电网电压从并网电流扰动分量和指令值给定误差两方面对并网逆变器的并网电流产生影响,这为后续并网电流谐波及不平衡分量的抑制方法打下基础。为了抑制电网电压引起的逆变器并网电流扰动分量,本文提出静止α-β坐标系、同步旋转d-q坐标系和混合坐标系下控制的三相LCL型并网逆变器的电网电压全前馈策略,并对三相LCL型并网逆变器电网电压全前馈函数中三项(比例项、一次微分项和二次微分项)的作用进行分析,阐明电网电压全前馈的物理意义。结合工程实际,分析LCL滤波器参数变化对电网电压全前馈策略效果的影响,并将得到的三相LCL型并网逆变器电网电压全前馈策略与三相L型并网逆变器电网电压前馈策略对比,指出当LCL型并网逆变器的输出滤波电容Cf为零时,LCL型并网逆变器的电网电压全前馈函数转化为L型逆变器的电网电压前馈函数。搭建20kW三相LCL型并网逆变器实验平台,通过实验验证理论分析的正确性和所提出的电网电压全前馈策略的有效性。为了抑制电网电压引起的逆变器并网电流指令值给定误差,本文采用复矢量滤波器概念,对并网逆变器中基于前置滤波器的同步锁相系统进行分析。根据前置滤波器的复矢量传递函数将其分为一阶、二阶和多模块高阶复矢量滤波器,并以一阶复矢量滤波器为基础,推导二阶和多模块高阶复矢量滤波器及其标量传递函数实现形式,指出一阶和二阶复矢量滤波器是多模块高阶复矢量滤波器的一种特殊情况。在此基础上,针对传统二阶复矢量滤波器动态性能的局限性,提出具有更好动态性能的通用二阶复矢量前置滤波器,以实现突发的电网不对称故障情况下电网电压基波正序和负序分量的快速准确检测。为了更好地抑制电网电压谐波分量,本文还提出一种三阶复矢量滤波器。最后,通过仿真和实验结果,验证上述理论分析的正确性和所提出的两种复矢量前置滤波器的有效性。针对电网内阻抗较大的弱电网情况,负荷和发电单元的接入对电网影响相对明显,本文以静止α-β坐标系下控制的三相LCL型并网逆变器为例,对并网逆变器输出阻抗特性和电网电压全前馈策略对并网逆变器输出阻抗的影响进行分析。在此基础上,根据基于阻抗的并网逆变器稳定性判据,对加入电网电压全前馈前后的并网逆变器的稳定性问题进行分析,指出加入电网电压全前馈后,并网逆变器的输出阻抗负相移增大,在弱电网下可能无法稳定工作。为此,提出电网电压特定次分量前馈策略,该策略在有效抑制并网电流谐波和不平衡分量的同时,能够保证弱电网下逆变器的稳定工作。
其他文献
目的观察针刺为主综合治疗周围性面神经炎的临床疗效。方法应用穴位针刺及电针治疗、中药内服、拔罐、推拿等综合疗法治疗周围性面神经炎35例。结果临床痊愈29例(82.9%)显效4
20世纪90年代中期,我国学者开始对青少年学生的主观幸福感展开研究,虽时间不长,但也取得了许多可喜的成绩。在对主观幸福感进行概述的基础上,采用内容分析法,对我国现阶段青
通过水蒸气蒸馏法提取五香粉的精油,测试这种精油对几种常见细菌、霉菌、酵母菌的抑菌活性(抑菌圈直径大小)、最低抑菌浓度(MIC值)及气态防腐效果,探讨了五香粉精油的抗菌作
目的探讨成年人接种乙型肝炎疫苗后无(弱)应答的发生率及其影响因素。方法采用整群随机抽样法调查1 256名接种过乙肝疫苗的工人,采用统一的方法进行问卷调查和免疫学检测。应
目的比较对于MR检查中水合氯醛和苯巴比妥镇静失败的患儿,应用异丙酚和右美托咪定的成功率,及副反应的发生率。方法本实验选择2010年3月至2011年2月在我院行MR检查,而且口服
近年来问题奶粉所致婴幼儿尿路结石事件接连出现,其致病机理尚不十分清楚。目前主要采用碱化尿液、溶石排石、中医中药和手术治疗等治疗方法,其疗效并不能确切评估肾功能。对
随着我国电网“西电东送,南北互供,全国联网”战略的实施和电力市场化改革的进行,电力系统的结构和运行方式日趋复杂,运行条件的不确定性大大增加,系统的运行点比以往更加接
目的探讨宫颈癌患者放疗期间的护理措施。方法对80例宫颈癌患者手术后放疗的临床护理资料进行回顾性分析。结果 72例宫颈癌患者经放疗及护理,原发病灶得到有效控制,无放疗并
为了定量评价长距离管道引水供水工程是否会给受水地带来引水越多、污染越严重的现象,提出到户水价与生活污水排放量、工业用水重复利用率与废水排放量的定量关系式,实现了经
目的观察前列地尔注射液治疗急性脑梗死的疗效和安全性。方法 48例急性脑梗死患者随机分为治疗组24例和对照组24例。对照组按急性脑梗死常规方法治疗,治疗组在常规治疗基础上