三电平光伏并网逆变器的模块化控制研究
三电平光伏并网逆变器的模块化控制研究【摘要】:三电平模块化光伏并网逆变器,在发挥三电平拓扑电压畸变率低、谐波含量少、运行效率高等优点的同时,通过模块化结构在不增加功率开关管电流应力
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM615;TM464
【目录】:
- 致谢9-10
- 摘要10-12
- ABSTRACT12-22
- 1 绪论22-35
- 1.1 选题的背景22-23
- 1.2 选题的意义23-30
- 1.2.1 模块化光伏并网系统结构的研究意义23-26
- 1.2.2 三电平光伏逆变器的研究意义26-29
- 1.2.3 三电平模块化光伏并网逆变器的研究意义29-30
- 1.3 课题的研究现状30-34
- 1.3.1 模块化光伏并网系统结构的研究现状30-32
- 1.3.2 三电平逆变器的研究现状32-34
- 1.4 本文的主要研究内容34-35
- 2 三电平模块化光伏并网逆变器的拓扑与控制35-45
- 2.1 拓扑结构35-37
- 2.2 工作模式37
- 2.3 效率优化方案37-39
- 2.4 控制结构39-42
- 2.5 热点问题42-44
- 2.6 本章小结44-45
- 3 三电平模块化光伏并网逆变器的零序环流建模与分析45-57
- 3.1 环流的定义45-46
- 3.2 三电平零序环流的环路分析46-49
- 3.3 三电平零序环流的建模与分类49-53
- 3.3.1 三电平零序环流的建模50-51
- 3.3.2 三电平零序环流的分类51-53
- 3.4 三电平与两电平的零序环流对比53-56
- 3.4.1 三电平与两电平的零序环流对比53-55
- 3.4.2 三电平与两电平的零序环流成分对比55-56
- 3.5 本章小结56-57
- 4 三电平模块化光伏并网逆变器的调制策略57-76
- 4.1 调制策略的基本要求57-59
- 4.1.1 零序环流对调制策略的要求57-58
- 4.1.2 调制策略的其他要求58-59
- 4.2 调制算法概述与对比59-69
- 4.2.1 基于载波调制的策略60-61
- 4.2.2 基于空间矢量调制的策略61-66
- 4.2.3 LMZVM调制策略的优势66-69
- 4.3 LMZVM矢量调制和载波调制69-75
- 4.3.1 LMZVM的矢量调制69-70
- 4.3.2 LMZVM的载波调制70-72
- 4.3.3 LMZVM零序调制波的谐波分析72-75
- 4.4 本章小结75-76
- 5 三电平模块化光伏并网逆变器的零序环流抑制76-109
- 5.1 一类零序环流的抑制76-79
- 5.2 二类零序环流高频分量的抑制79-88
- 5.2.1 二类零序环流的高频分量的抑制79-84
- 5.2.2 改进型LCL滤波器的优化84-86
- 5.2.3 改进型LCL滤波器的桥臂电感设计86-88
- 5.3 二类零序环流低频分量的抑制88-106
- 5.3.1 LMZVM的低频零序环流分析88-92
- 5.3.2 二类零序环流的低频分量的抑制92-96
- 5.3.3 不同零序调节器的作用96-103
- 5.3.4 准谐振调节器的抑制103-106
- 5.4 三类零序环流的抑制106-108
- 5.5 本章小结108-109
- 6 三电平模块化光伏并网逆变器的低电压穿越研究109-149
- 6.1 低电压穿越的要求与控制109-121
- 6.1.1 低电压穿越的要求109-112
- 6.1.2 电网电压的跌落类型分析112-116
- 6.1.3 低电压穿越的电流控制116-121
- 6.2 低电压穿越的中点平衡控制121-142
- 6.2.1 不同矢量对中点电位的影响121-126
- 6.2.2 LMZVM调制的中点电位分析126-133
- 6.2.3 基于零矢量分解的中点平衡控制133-138
- 6.2.4 中点平衡控制的载波调制实现方法138-142
- 6.3 低电压穿越的无功电流快速补偿142-148
- 6.3.1 无功电流补偿速度的影响因素142-144
- 6.3.2 影响因素的排列关系144-145
- 6.3.3 基于电网电压微分的跌落快速检测单元145-148
- 6.4 本章小结148-149
- 7 实验研究149-172
- 7.1 实验平台的搭建149-154
- 7.1.1 实验平台概述149-150
- 7.1.2 控制电路150-151
- 7.1.3 采样、驱动和保护电路151-153
- 7.1.4 “产学研”项目和现场应用153-154
- 7.2 实验一:三电平调制策略对零序环流的影响154-158
- 7.2.1 三电平调制策略对高频零序环流的影响154-156
- 7.2.2 三电平调制策略对低频零序环流的影响156-158
- 7.3 实验二:零序环流的分类和抑制158-165
- 7.3.1 一类零序环流及其抑制策略的实验159-160
- 7.3.2 二类零序环流的高频分量及其抑制策略的实验160-161
- 7.3.3 二类零序环流的低频分量及其抑制策略的实验161-164
- 7.3.4 三类零序环流及其抑制策略的实验164-165
- 7.4 实验三:低电压穿越技术165-171
- 7.4.1 无功电流补偿速度的验证165-167
- 7.4.2 低电压穿越时的中点平衡控制167-171
- 7.5 本章小结171-172
- 8 总结与展望172-175
- 8.1 论文工作的总结172-173
- 8.2 未来工作的展望173-175
- 参考文献175-187
- 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况187-188
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