電網(wǎng)短路故障下LCL型光伏并網(wǎng)逆變器控制.pdf

1、能源短缺，環(huán)境污染等問(wèn)題使新能源發(fā)電技術(shù)得到了越來(lái)越多的關(guān)注。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)清潔，無(wú)噪聲，獨(dú)立性強(qiáng)，是國(guó)家未來(lái)新能源發(fā)電的主要方向。光伏發(fā)出的直流電需要接口設(shè)備才能與電網(wǎng)中的交流電相連。其中，最常用的是LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器，但LCL型電流濾波器是三階系統(tǒng)，控制復(fù)雜，需要選擇合適的控制策略；要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的控制，就必須保證并網(wǎng)參考電流與電網(wǎng)電壓同相位，所以研究故障情況下的同步技術(shù)變得尤為重要；光伏發(fā)電系統(tǒng)作為大電網(wǎng)的補(bǔ)充，不光

2、要在電網(wǎng)正常時(shí)聯(lián)網(wǎng)供電，還要能在電網(wǎng)故障時(shí)，對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行支撐，改善電能質(zhì)量。所以，本文研究的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)LCL型光伏并網(wǎng)逆變器控制和故障情況下并網(wǎng)參考電流的設(shè)置。
　　本文分析了LCL型電流濾波器的原理，根據(jù)其傳遞函數(shù)，得到了其控制模型，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；根據(jù)LCL型電流濾波器的數(shù)學(xué)模型，搭建了其仿真模型，并分析了電容電流反饋對(duì)系統(tǒng)控制的影響；研究了比例諧振(PR)控制與準(zhǔn)PR控制的特點(diǎn)，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)；采用雙閉環(huán)電容電流反饋

3、準(zhǔn)PR控制建立了系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)，根據(jù)自動(dòng)控制原理，選擇合適的系統(tǒng)參數(shù)，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
　　針對(duì)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，對(duì)可能出現(xiàn)的電壓暫降與電網(wǎng)諧波情況進(jìn)行了討論。給出了電網(wǎng)同步的直接解耦同步法(DDSM)、基于二階廣義積分器鎖頻環(huán)(Frequency-locked loop based on second order generalized integrator)、基于交叉解耦復(fù)數(shù)濾波器的鎖相環(huán)(CDACF-PLL)三種適用

4、于復(fù)雜電網(wǎng)工況的同步技術(shù)，分析了其各自的原理及特性。并在電網(wǎng)出現(xiàn)故障情況下，針對(duì)三種同步策略進(jìn)行了仿真，分別得到了電網(wǎng)正常與故障情況下的數(shù)據(jù)，對(duì)仿真得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，找到了適合于本論文的電網(wǎng)同步方法。
　　針對(duì)電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時(shí)的情況進(jìn)行了討論，提出了一種在電網(wǎng)短路故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)改變注入系統(tǒng)的有功和無(wú)功電流來(lái)改變并網(wǎng)點(diǎn)電壓的電流控制策略，分析了其提供電壓支撐的原理。最后對(duì)電網(wǎng)正常和故障時(shí)的情況分別進(jìn)行了仿真。通過(guò)對(duì)基于準(zhǔn)P