三相并网逆变器阻尼方法对阻抗特性的影响及其稳定性研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sym1989
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随着分布式发电系统的发展,并网逆变器得到了广泛的应用,然而由于分布式发电系统多处于偏远地区,长距离的输电线路使得电网阻抗不可忽略,电网呈现弱电网特性。并网逆变器与弱电网之间的交互影响可能引起并网电流的谐波振荡,降低并网系统的电能质量和系统稳定性。传统针对谐振抑制的研究多从阻尼控制的角度出发,通过改变并网逆变器控制环路特性以提高系统的稳定性。这类阻尼控制方法的研究对象为逆变器单体,没有考虑逆变器与电网在频率上的交互影响,存在较大的局限性。本文以阻抗分析方法为手段,探讨不同阻尼方法对并网逆变器阻抗特性的影响,通过分析逆变器与电网间的交互影响研究并网系统的频率稳定性。首先,本文推导了基于无源阻尼控制下的LCL型并网逆变器的阻抗模型;其次,分析了LCL型逆变器的不同有源阻尼方法,以电流反馈的有源阻尼形式入手,给出电容电流和并网电流两种有源阻尼控制下的逆变器阻抗模型,通过不同阻尼方法下的阻抗模型的对比研究了阻尼方法对逆变器阻抗特性的影响;接着,论文基于阻抗分析方法研究并网逆变器与电网之间的交互影响,应用基于相角裕度的稳定性判据分析了并网系统产生谐波振荡时的电网阻抗边界范围。论文对并网逆变器主动阻抗控制策略进行了研究,通过提高逆变器阻抗的相位裕度来增强并网逆变器对不同电网条件的鲁棒稳定性,给出了控制策略的推导与参数设计过程;最后,搭建了一台10kW的三相并网逆变器实验平台,基于此平台完成论文所提方案的实验验证。
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