基于諧波平衡及Floquet理論的光伏逆變器的穩(wěn)定性分析.pdf

1、全球能源危機(jī)日益嚴(yán)重，太陽(yáng)能作為一種新型能源有很大的發(fā)展前景，要想使太陽(yáng)能代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源來(lái)滿(mǎn)足我們?nèi)粘Ｉ畹男枰苤匾囊粋€(gè)環(huán)節(jié)就是光伏逆變器的研究，而光伏逆變器運(yùn)行的前提是光伏逆變器的穩(wěn)定性，因此本文的研究重點(diǎn)就放在光伏逆變器的穩(wěn)定性研究上。
　　本文首先介紹了按照輸出濾波器分類(lèi)的光伏逆變器，選擇其中適合大容量發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的LCL型并網(wǎng)逆變器作為研究對(duì)象，研究其在無(wú)源阻尼和PI控制作用下的穩(wěn)定性。分別應(yīng)用常規(guī)穩(wěn)定性分析方法和基于

2、諧波平衡及Floquet理論的分析方法，得出兩種穩(wěn)定性分析方法下使系統(tǒng)穩(wěn)定的阻尼電阻臨界值，并對(duì)比了在得出的兩個(gè)阻尼電阻臨界值處LCL型并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流波形，可以看到基于諧波平衡及Floquet理論得出的阻尼電阻臨界值處的并網(wǎng)電流波形要好于常規(guī)穩(wěn)定性分析方法下得到的阻尼電阻臨界值處的并網(wǎng)電流波形，并揭示了產(chǎn)生此現(xiàn)象的本質(zhì)原因。
　　然后，基于頻閃映射的思想建立了LCL型并網(wǎng)逆變器的離散模型，利用分岔圖和折疊圖來(lái)研究LCL型并網(wǎng)

3、逆變器的穩(wěn)定性，因?yàn)榇穗x散模型為非線(xiàn)性的模型，而常規(guī)穩(wěn)定性分析方法和基于諧波平衡及Floquet理論的分析方法所基于的模型都為線(xiàn)性的，因此基于此離散模型的穩(wěn)定性分析所得出的阻尼電阻值會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定，仿真驗(yàn)證了這一結(jié)論，同時(shí)得出了基于諧波平衡及Floquet理論的穩(wěn)定性分析方法所得出的阻尼電阻值更為接近使系統(tǒng)穩(wěn)定的值。進(jìn)一步基于此離散模型，利用分岔圖和折疊圖得出了使系統(tǒng)穩(wěn)定的PI控制參數(shù)和輸入電壓的范圍，并用仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　然后

4、介紹了非線(xiàn)性負(fù)載的分類(lèi)及其對(duì)供電電源的影響，而以前對(duì)帶非線(xiàn)性負(fù)載逆變器分析的一般做法為將非線(xiàn)性負(fù)載近似為線(xiàn)性負(fù)載后再對(duì)逆變器進(jìn)行分析，這種做法不能完全體現(xiàn)出非線(xiàn)性負(fù)載的特性，因此在對(duì)設(shè)備等要求越來(lái)越嚴(yán)格精密的今天，需要一種新的分析方法，而基于諧波平衡及Floquet理論的分析方法可以對(duì)周期性變化連續(xù)性非線(xiàn)性負(fù)載進(jìn)行精確的分析，其在對(duì)逆變器進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)，不需對(duì)非線(xiàn)性負(fù)載進(jìn)行近似化處理，在分析過(guò)程中可以完全體現(xiàn)非線(xiàn)性負(fù)載的特性，仿真和實(shí)