论文部分内容阅读
新能源技术的大力发展,使得传统的化石能源的使用量大量减少,生活生产对传统能源的依赖性也进一步下降。此外,得益于新能源技术的进步,一方面,严重的环境污染问题将得到有效的缓解;另一方面,日趋匮乏的自然资源的开发量进一步的减少。作为电网和发电系统的纽带,并网逆变器发挥着不可代替的作用,其工作的效率和输出电流的质量直接影响着并网电流的质量,而作为并网逆变器核心的控制策略则对最终并网逆变器的工作性能起到了决定性作用,因此在近些年来,控制策略的研究已成为并网逆变器研究的一个热点内容。本课题通过分析LCL型并网逆变器的控制系统谐振原因,引申出分裂电容法,详细论述了针对分裂电容的LCL并网逆变器的谐振抑制方案。首先,简单介绍了几种目前比较常见的抑制LCL型并网逆变器谐振的控制策略,之后重点分析了分裂电容控制方法,该方法以重塑LCL输出逆变器控制结构为基础,利用有源阻尼双反馈等效原理进行系统简化,成功的将LCL型并网逆变器控制系统从原本的三阶系统降阶到一阶系统,从而成功的消除了系统谐振问题。但是通过对其系统降阶过程的研究发现,控制系统的降阶结果在特定的频率f_r处并不一定成立,因为在控制系统消元过程中,存在一个被忽略的谐振点,该谐振点的存在严重影响了并网逆变器系统的输出并网电流质量,因此文章提出一种针对分裂电容的有源阻尼策略。该方法能够明显的抑制分裂电容法在降阶过程中所忽略的谐振峰,并且使得并网电流的质量得到明显的改善,THD从最初的3.82%降低到了1.92%,导致电流谐振量的含量从2.32%降低到了0.46%,仿真实验的结果表明,本文所提出的针对分裂电容法的阻尼控制策略能够有效的降低系统总谐波,同时抑制特征频率带来的谐振问题。此外,就网侧波动的干扰问题,文章针对网侧电感对分裂电容法控制系统传递函数以及输出导纳的影响进行了初步研究,研究发现,网侧的波动一方面会改变逆变器控制系统的传递函数,导致系统降阶失败以及分裂电容法失效,从而引发谐振问题;另一方面影响文章之前所提出的有源阻尼控制策略,无法对相应的谐振峰进行有效抑制。因此,文章提出了基于分裂电容的LCL并网逆变器电压前馈解耦控制方法,通过网侧电压的前馈,使得扰动不再出现在逆变器控制系统的传递函数中,从而消除电网波动对分裂电容法及其有源阻尼控制策略的影响。通过仿真实验对所提出的控制方法的检验,证明了该方法理论上的正确性和实际应用中的可行性。