LCL型三電平并網(wǎng)逆變器研究.pdf

1、近年來(lái)，光伏發(fā)電技術(shù)因其效率高、能源獲取可再生以及對(duì)環(huán)境零污染等優(yōu)點(diǎn)得到了國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注并加以研究與應(yīng)用。其中，并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電技術(shù)中的核心環(huán)節(jié)，其性能的好壞直接影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和并網(wǎng)電流的質(zhì)量，從而影響著光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和推廣，故對(duì)并網(wǎng)逆變器的深入研究有著重要意義。本論文主要工作為：
　　本文以LCL型二極管箝位型(NPC)三電平并網(wǎng)逆變器作為研究對(duì)象，對(duì)NPC三電平逆變器的工作原理進(jìn)行分析，給出了其SVPW

2、M的調(diào)制算法。同時(shí)，針對(duì)NPC三電平固有的中點(diǎn)平衡問(wèn)題進(jìn)行了分析并給出了中點(diǎn)平衡控制策略。
　　針對(duì)LCL型NPC三電平并網(wǎng)逆變器，在ABC三相靜止坐標(biāo)系、αβ兩相靜止坐標(biāo)系和dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)dq坐標(biāo)系中出現(xiàn)的LCL參數(shù)耦合的問(wèn)題，通過(guò)框圖等效的方式，推導(dǎo)出了一種將LCL參數(shù)完全解耦的前饋解耦方案。
　　本文根據(jù)NPC三電平逆變器的工作方式以及我國(guó)光伏并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，探索出了一種適用于三電平并網(wǎng)逆變器的L

3、CL濾波器參數(shù)選取規(guī)則。通過(guò)對(duì)NPC三電平輸出紋波的分析和LCL濾波器中個(gè)參數(shù)對(duì)并網(wǎng)逆變器輸出電流諧波的影響，采用三維圖形分析的方式確定出LCL濾波器參數(shù)。
　　本文對(duì)LCL濾波器固有特性(諧振問(wèn)題)對(duì)并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定問(wèn)題，分析了無(wú)源阻尼和有源阻尼的控制方式。在此基礎(chǔ)上，采用電容電流與并網(wǎng)電流雙閉環(huán)的控制策略控制LCL型NPC三電平并網(wǎng)逆變器。同時(shí)，對(duì)控制策略中外環(huán)PI調(diào)節(jié)器和內(nèi)環(huán)P調(diào)節(jié)器的參數(shù)給出了設(shè)計(jì)方法。
　　

4、在Matlab/Simulink中搭建系統(tǒng)仿真模型，對(duì)第3章選取的LCL濾波器參數(shù)和第4章中采用的并網(wǎng)控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。同時(shí)，采用 TMS320F2812設(shè)計(jì)了一臺(tái)1.5kW的LCL型NPC三電平并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，本文主要對(duì)硬件系統(tǒng)中主電路、IPM驅(qū)動(dòng)電路、電壓電流檢測(cè)調(diào)理電路和下位機(jī)系統(tǒng)等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)軟件系統(tǒng)中三電平SVPWM生成、AD采樣、控制算法環(huán)路和與下位機(jī)串口通信等部分進(jìn)行了介紹。
　　最后，根據(jù)仿真和實(shí)驗(yàn)