潮流能并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著新能源的不斷發(fā)展，作為其中一個熱門分支的海洋潮流能的開發(fā)利用也日益受到重視。隨著研究的不斷深入以及開發(fā)規(guī)模規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，潮流能并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)也得到了快速發(fā)展。在這種背景下，在查閱了大量的文獻(xiàn)基礎(chǔ)之上，本文對潮流能發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　對比幾種常見的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式，結(jié)合實(shí)際情況以及潮流能發(fā)電的特點(diǎn)，選取適合本文的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建立abc靜止坐標(biāo)系以及dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的狀態(tài)和電路開關(guān)模型。為之后逆變器并網(wǎng)控制技

2、術(shù)研究提供數(shù)學(xué)理論依據(jù)。
　　在潮流發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中，電力變換裝置的結(jié)構(gòu)選擇直接會影響到系統(tǒng)的性能以及效率。本文采用的是一種雙PWM變流器的兩級式的變速恒頻直驅(qū)式的潮流發(fā)電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該方式具有網(wǎng)側(cè)和機(jī)側(cè)功率因數(shù)高，注入電網(wǎng)電流諧波小的特點(diǎn)。
　　機(jī)側(cè)整流器應(yīng)用一種變步長的MPPT算法，具有對水流速度變化跟蹤快，不易引起最大功率點(diǎn)震蕩的特點(diǎn)。網(wǎng)側(cè)逆變器采用帶電網(wǎng)電壓前饋的電壓電流雙環(huán)的直接電流控制方式，具有系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度快，控制簡單

3、，功率因數(shù)高的特點(diǎn)。
　　文章對逆變器電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)進(jìn)行了設(shè)計，電流內(nèi)環(huán)設(shè)計為典型二階系統(tǒng)，而電壓外環(huán)則被設(shè)計為典型Ⅱ型系統(tǒng)。并且分析了電網(wǎng)電壓前饋的作用，同時應(yīng)用了一種SPLL方式以保證并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓相位一致，使逆變器以高功率因數(shù)并網(wǎng)運(yùn)行。
　　在對控制策略進(jìn)行了理論研究的基礎(chǔ)之上，文章對采用該控制策略的樣機(jī)進(jìn)行了設(shè)計，包括直流濾波電容、三相橋臂器件選取、交流側(cè)濾波器的設(shè)計和以ARM為核心的系統(tǒng)控制電路以及IGBT