【摘 要】
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近年来随着新能源发电系统被广泛推广和利用,固态变压器迅速兴起,为各种直流或交流分布式电源、非线性设备等提供了进入电力系统的友好接口,它不仅可以实现可再生能源的即插即用,而且可以通过电力电子转换技术实现电力系统中的电压转换和双向能量传输,但固态变压器逆变级作为一种非线性系统,随着越来越多的分布式能源接入,运行时不可避免地受到多种复合扰动的影响,而传统的控制策略越来越不能满足需求,为提高其性能,解决各
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近年来随着新能源发电系统被广泛推广和利用,固态变压器迅速兴起,为各种直流或交流分布式电源、非线性设备等提供了进入电力系统的友好接口,它不仅可以实现可再生能源的即插即用,而且可以通过电力电子转换技术实现电力系统中的电压转换和双向能量传输,但固态变压器逆变级作为一种非线性系统,随着越来越多的分布式能源接入,运行时不可避免地受到多种复合扰动的影响,而传统的控制策略越来越不能满足需求,为提高其性能,解决各种负载扰动时的暂态稳定性问题,进一步研究固态变压器逆变级系统的控制策略就具有了重要的现实意义。本文以固态变压器逆变级为研究对象,其主要研究内容如下:1、对固态变压器的背景意义进行概述,详细说明了固态变压器逆变级拓扑结构的变化历程,对当前电压质量改善的研究策略现状进行总结,分析各自的优劣,并对接下来的研究内容做了说明。2、以固态变压器逆变级的控制系统为研究内容,采用三级式拓扑结构电路图,利用解析法建立动态数学模型,针对线性化处理后的小信号模型设计传统双闭环控制策略,对逆变侧两电平空间矢量调制策略进行数学和仿真分析。3、针对非线性不平衡负载问题,传统PI控制响应速度慢、抗扰性差,为提高逆变级电压质量,本文从改进固态变压器逆变级控制手段的角度出发,引入线性自抗扰控制;为简化调参过程,期望LADRC的控制律参数只影响系统跟踪性能,观测器参数只决定抗扰性能,本文设计了新型LADRC控制器应用到电压电流双闭环中。4、为进一步减小计算量并提高系统的跟踪性和鲁棒性,从逆变级整体特征出发,考虑了LESO对总扰动估计时的误差和控制器设计时的跟踪误差并分别给予补偿,与模糊自适应结合以实现参数自整定的目的,设计提出了基于模糊自适应的改进LADRC（FI-LADRC）单环控制策略。5、利用MATLAB/Simulink仿真平台对固态变压器逆变级进行建模,对文中提出的策略在非线性、负载突变、不平衡等各种工况下的控制性能进行了测试,验证了其正确性和参考价值。
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