基于單相光伏的多逆變器并聯(lián)控制方法研究

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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S12092010分類號(hào)TM76密級(jí)公開碩士學(xué)位論文基于單相光伏的多逆變器并聯(lián)控制方法研究學(xué)位申請人姓名王華軍培養(yǎng)單位電氣與信息工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱羅安教授學(xué)科專業(yè)電氣工程研究方向微網(wǎng)中多逆變器并聯(lián)的控制方法研究論文提交日期2015年4月30日學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：S12092010密級(jí)：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于單相光伏的多逆變器并聯(lián)控制方法研究學(xué)位申請人姓名：王華軍導(dǎo)師姓名及職稱：羅安教授培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)名稱：電氣工程論文提交日期：2015年4月30日論文答

2、辯日期：2015年5月16日答辯委員會(huì)主席：李欣然教授ResearchontheMethodofParallelInvertersBasedonSingle-phasePVGenerationSystemByWANGHuajunB.E.(HunanUniversityofScienceandTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectr

3、icalEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLuoAnApril,2015湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加Ｗ標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包舍任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名；日期

4、：於少年ＪＴ月分日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。２．不保密囚。＂＂＞上相應(yīng)方框內(nèi)打Ｖ（請?jiān)冢蓿蓿保崳娮髡吆灻海犞В娴龋壢掌冢喝缙纾椋蛟铝x日導(dǎo)師簽名：日期＾

5、月＾日基于單相光伏的多逆變器并聯(lián)控制方法研究摘要隨著傳統(tǒng)能源的過度消耗和生態(tài)環(huán)境的日漸惡化，新能源以分布式發(fā)電形式進(jìn)入電力市場，其戰(zhàn)略地位也日益凸顯。其中，光伏發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)具的優(yōu)勢在新能源家族中異軍突起，發(fā)展前景樂觀，正在成為未來主導(dǎo)的發(fā)電方式之一。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們對電力需求的日益增加，單臺(tái)光伏發(fā)電裝置已經(jīng)顯示出其局限性，不再符合時(shí)代發(fā)展的趨勢，加之電力電子技術(shù)的日新月異，光伏發(fā)電技術(shù)正朝著大功率、高安全性的并聯(lián)運(yùn)行方向發(fā)展，因此，多逆變器并聯(lián)控制方法的研究就顯示出非凡的價(jià)值和超遠(yuǎn)的

6、意義。本文以基于單相光伏逆變器的多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)為研究對象，首先從單相光伏逆變器的建模入手，設(shè)計(jì)了其主電路參數(shù)及解耦控制策略。并以含兩臺(tái)單相光伏逆變器的并聯(lián)系統(tǒng)為例，通過建立其等效電路，對多逆變器并聯(lián)運(yùn)行模式進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于虛擬阻抗的下垂控制策略，并設(shè)計(jì)了下垂控制器和虛擬阻抗環(huán)。接下來，針對微電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的電能質(zhì)量問題，本文提出了一種孤島模式下的電壓波形改善方法。該方法通過引入特征次微電網(wǎng)諧波電壓反饋環(huán)節(jié)來實(shí)時(shí)調(diào)整并聯(lián)逆變器的等效輸出阻抗，從而有利于降低并網(wǎng)點(diǎn)諧波含量，改善

7、微電網(wǎng)的電壓基準(zhǔn)，有效提高逆變器輸出電壓質(zhì)量。文中分析了電壓波形改善方法的原理，并針對傳統(tǒng)下垂控制存在穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性不足的缺點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)下垂控制方法。同時(shí)，本文還設(shè)計(jì)了多環(huán)電壓控制器，給出了多逆變器并聯(lián)運(yùn)行的整體控制策略，分析了不同電壓諧波補(bǔ)償參數(shù)對系統(tǒng)的影響。在上述理論分析的基礎(chǔ)上，在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)中搭建了帶非線性負(fù)載、額定功率為2kW的兩臺(tái)逆變器并聯(lián)運(yùn)行的仿真模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了上述電壓波形改善方法的有效性。最后，本文設(shè)計(jì)了帶非線性負(fù)載的多逆變并聯(lián)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。文中詳細(xì)介紹

8、了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)的主要硬件電路設(shè)計(jì)，軟件功能的整體結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵子程序的流程圖，并在實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)上對本文所提兩種控制方案進(jìn)行了驗(yàn)證，對比分析了這兩種方案對逆變器電壓波形改善效果、環(huán)流抑制以及電能質(zhì)量的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本文所提電壓波形改善方法在不加劇環(huán)流的前提下，可明顯改善多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電壓波形，提高電能質(zhì)量，有效增強(qiáng)多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)帶非線性負(fù)載的能力。關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；多逆變器并聯(lián)；非線性負(fù)荷；孤