兩相靜止坐標(biāo)系下并網(wǎng)變流器若干關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，三相電壓型電流源并網(wǎng)變流器由于其功率因數(shù)可調(diào)，能量雙向流動，直流側(cè)電壓快速穩(wěn)定的調(diào)解能力和直流側(cè)不需要很大的支撐電容等獨(dú)特優(yōu)勢，被廣泛的用于太陽能、風(fēng)能并網(wǎng)發(fā)電、靜止無功補(bǔ)償器、有源電力濾波器、統(tǒng)一潮流控制、高壓直流輸電等領(lǐng)域。
　　并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的性能決定于并網(wǎng)變流器的關(guān)鍵技術(shù)。尤其是當(dāng)三相電網(wǎng)電壓不對稱時，或者三相電網(wǎng)電壓受到外界干擾時，并網(wǎng)控制系統(tǒng)不能很好的輸出三相正弦電流，并網(wǎng)電流出現(xiàn)

2、低頻諧波分量，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓的畸變程度增加，嚴(yán)重時對并網(wǎng)設(shè)備及其他負(fù)載造成損壞，因此研究并網(wǎng)變流器控制的關(guān)鍵技術(shù)很有必要。
　　本文首先對T型三電平并網(wǎng)變流器的拓?fù)溥M(jìn)行分析，建立了在三相靜止坐標(biāo)系下和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的開關(guān)模型，從而把握了T型三電平并網(wǎng)變流器各個物理量之間的關(guān)系及T型三電平并網(wǎng)變流器的工作原理。同時分析了在傳統(tǒng)雙PI控制下T型三電平并網(wǎng)變流器的運(yùn)行及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　其次，本文分析了一種在兩相靜止αβ坐標(biāo)系并網(wǎng)變

3、流器的鎖相環(huán)，在介紹了電網(wǎng)電壓不平衡下現(xiàn)行的主要鎖相環(huán)方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講解了本文提出的電網(wǎng)電壓信號的檢測方法，該方法通過三相電網(wǎng)電壓以及三相電網(wǎng)電壓的微分量來構(gòu)造線性方程組，通過解算對應(yīng)的方程組，可以得到不平衡電網(wǎng)電壓中的正、負(fù)序基波分量的幅值與相位信息。由于微分運(yùn)算會對結(jié)果造成較大的誤差，于是采用了交流遺忘積分算法對分離信號進(jìn)行濾波，得到較為平滑的正負(fù)序分量，使控制系統(tǒng)具備了良好的性能。
　　然后，本文提出了一種在兩相靜止αβ

4、坐標(biāo)系下基于模型預(yù)測無差拍控制(Deadbeat Control，DBC)的并網(wǎng)變流器離散化控制方法。在對給定電流進(jìn)行“兩步預(yù)測”的基礎(chǔ)上提出了一種電流預(yù)測的加權(quán)校正方法，既能解決由于采樣和數(shù)字處理過程中導(dǎo)致的延時補(bǔ)償問題，又能降低采樣引起的誤差，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后，在實(shí)驗(yàn)室搭建的并網(wǎng)變流器的實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所提出控制方法的可行性。
　　最后，本文從電網(wǎng)電壓不平衡的條件下基于αβ坐標(biāo)系的瞬時功率模型入手，再結(jié)合

5、電網(wǎng)電壓的正負(fù)序分量推導(dǎo)了在αβ坐標(biāo)下不同控制目標(biāo)約束條件下的電流給定值。電流內(nèi)環(huán)采用無差拍控制，在電網(wǎng)電壓跌落時，不需要對并網(wǎng)電流進(jìn)行正負(fù)序分離。既能解決由于采樣和數(shù)字處理過程中導(dǎo)致的延時補(bǔ)償問題，從而加快控制系統(tǒng)響應(yīng)的速度和控制系統(tǒng)的精度，同時能夠降低采樣而引起的控制誤差，一定程度上增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。最后，在實(shí)驗(yàn)室搭建的三相并網(wǎng)變流器的實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所提出控制方法的可行性。
　　本文同時也對T型三電平并網(wǎng)