基于网侧电流修正的新型三相LCL并网逆变控制策略-控制理论与控制工程专业论文.docxVIP

南昌航空大学硕士学位论文 摘要 result of simulation and experiment prove the effectiveness and feasibility of the new tradegy that introducing the correction of estimated grid-side current by reduced-order state observer into current inside loop. Keyword:three phase grid-on ； LCLfilter; correction of grid-side current; reduced-order state observer III 南昌航 南昌航空大学硕士学位论文 目录 目录 摘要 I Abstract II 目录IV 第一章 绪论1 1.1 课题研究背景及意义1 1.1.1 新能源发展的迫切性1 1.1.2 光伏能源的预期发展2 1.1.3 课题研究的意义2 HYPERLINK \l _TOC_250004 1.2 LCL 型并网逆变器研究现状 3 1.2.1 滤波器分类3 HYPERLINK \l _TOC_250003 1.2.2 LCL 型逆变器的控制及其问题 5 1.2.3 状态观测器观测网侧电流8 1.3 本论文研究的主要内容如下：8 HYPERLINK \l _TOC_250002 第二章 LCL 型逆变器拓扑及其应用分析 9 2.1 几种典型逆变器拓扑介绍9 HYPERLINK \l _TOC_250001 2.2 LCL 型并网逆变器 10 2.2.1 系统直流侧 11 HYPERLINK \l _TOC_250000 2.2.2 系统逆变侧及其矢量控制(SVPWM)策略 13 2.2.3 逆变器交流侧19 2.3 本章小结19 第三章 系统数学模型及新型控制策略20 3.1 采用传统滤波器控制策略的问题及问题分析22 3.2 引入网侧电流修正量的新型控制策略25 3.3 逆变器网侧电流降维状态估计27 3.3.1 降维观测器构造 c 27 3.3.2 离散化状态观测器31 3.3.3 本章小结32 第四章 三相 LCL 型并网逆变器物理实现 33 IV 4.1 控制芯片的选择33 4.2 IGBT 选择及其外围电路 34 IGBT 模块选择 34 IGBT 驱动电路 35 4.2.3 吸收电路36 4.2.4 门极电阻37 4.2.5 IGBT 散热保护 38 4.3 电磁干扰整改39 4.4 GPRS 通讯 40 4.5 本章小结42 第五章 LCL 并网逆变器仿真及实验 43 5.1 三相 LCL 并网逆变系统仿真 43 5.1.1 仿真实验平台搭建43 5.1.1 仿真实验结果46 5.2 实验验证49 5.3 本章小结51 第六章 总结和展望52 6.1 全文总结52 6.2 展望52 参考文献54 攻读硕士学位期间撰写的论文和参加科研情况57 一、攻读硕士学位期间撰写的论文57 二、攻读硕士论文期间参加科研情况57 致谢58 V 南昌航 南昌航空大学硕士学位论文 第一章 绪 论 第一章 绪论 1.1 课题研究背景及意义 1.1.1 新能源发展的迫切性 (1)能源与人类的关系越来越密切。随着科学技术的快速发展，使得电能的应 用更好的满足人们的日常需求。科技使人们的日常活动如：医疗、工业、教育、 军事、交通、电力公共事业、通讯等众多领域变得越来越方便的同时，人们生活 也越来越多的依赖能源。然而目前工业中的低效率、高排放的能源利用方式，导 致了自然环境的污染。并且现有传统能源资源如：煤炭、石油、天然气等的有限 性和越来越高的开采提炼成本，使得人们对“绿色”能源的需求呼唤着新能源技 术的发展。 (2)传统能源缺乏可持续性，且带来日益严重的环境问题。持续性经济增加需 要持续性产能作为支撑。煤炭、石油、天气等传统能源的开采具有不可持续性， 且开采成本在不断增加，而需求越来越大。矿物能源的消耗带来严重的环境污染， 日益影响着人们的身体健康。新型能源的生产，消费量和交易量不足，且新能源 （不包括水电能）仍然不到全球总能源生产量的 10%[7]。 (3)中国电力产业结构的有两个方面的不合理：一是电源结构不合理。从电能 所占比重上来看，火电仍然是主要来源。我国虽然有丰富的太阳能、风能，但是 太阳能、风能、核能等新型能源发展缓慢，水力发电有着较高的环境成本，且可 开发的水电资源有限。2007 年，在中国的电力装机中，火电装机 5.54