基于重復(fù)控制的新型五電平逆變器研究.pdf

1、隨著光伏發(fā)電等分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展，多電平技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的高壓、大功率向中、低壓功率的應(yīng)用方面滲透，其目的在于利用多電平逆變器輸出電壓諧波少，電磁干擾小的優(yōu)勢(shì)提高電源質(zhì)量，縮減電源體積和成本。本文引入一種新型單相五電平逆變電路，對(duì)其工作原理和調(diào)制方法進(jìn)行分析，通過與其它五電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較，該電路使用的開關(guān)器件最少，適用于中低功率場(chǎng)合的應(yīng)用要求。為充分發(fā)揮新型五電平逆變器的優(yōu)勢(shì)并探討多電平技術(shù)與波形控制技術(shù)的融合問題，本文將重復(fù)控

2、制技術(shù)應(yīng)用在新型五電平逆變器的控制上，獲得了良好的效果。本文首先分析了重復(fù)控制器優(yōu)化波形的原理，并就其對(duì)擾動(dòng)響應(yīng)慢的缺點(diǎn)，引入狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置+重復(fù)控制結(jié)構(gòu)，增設(shè)電容電流反饋內(nèi)環(huán)，提高整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時(shí)也改善了逆變器的控制特性。為縮減系統(tǒng)成本，本文使用降維狀態(tài)觀測(cè)器替代電容電流采樣回路，通過仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：觀測(cè)器可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電容電流變化，滿足內(nèi)環(huán)控制需要。本文通過繪制系統(tǒng)Nyquist曲線分析重復(fù)控制器各部分對(duì)控制對(duì)象的穩(wěn)定性的

3、影響，通過繪制系統(tǒng)Bode圖的方法分析重復(fù)控制器各部分對(duì)受控對(duì)象的響應(yīng)速度和諧波抑制能力的影響，并得出了相關(guān)的結(jié)論；同時(shí)給出了從控制對(duì)象模型測(cè)定－>重復(fù)內(nèi)模濾波器－>重復(fù)控制增益－>二階濾波器－>相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的重復(fù)控制器設(shè)計(jì)方法。論文還分析了逆變器的極點(diǎn)配置方法與其對(duì)控制對(duì)象的特性影響，并給出了電容電流的數(shù)字化降維觀測(cè)器的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)通式。為驗(yàn)證設(shè)計(jì)系統(tǒng)，搭建了基于F240控制器的整個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了經(jīng)典的波形控制技術(shù)能夠