電網(wǎng)短路故障下LCL型光伏并網(wǎng)逆變器控制.pdf

1、能源短缺，環(huán)境污染等問題使新能源發(fā)電技術得到了越來越多的關注。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)清潔，無噪聲，獨立性強，是國家未來新能源發(fā)電的主要方向。光伏發(fā)出的直流電需要接口設備才能與電網(wǎng)中的交流電相連。其中，最常用的是LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器，但LCL型電流濾波器是三階系統(tǒng)，控制復雜，需要選擇合適的控制策略；要實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的控制，就必須保證并網(wǎng)參考電流與電網(wǎng)電壓同相位，所以研究故障情況下的同步技術變得尤為重要；光伏發(fā)電系統(tǒng)作為大電網(wǎng)的補充，不光

2、要在電網(wǎng)正常時聯(lián)網(wǎng)供電，還要能在電網(wǎng)故障時，對電網(wǎng)電壓進行支撐，改善電能質量。所以，本文研究的重點是實現(xiàn)LCL型光伏并網(wǎng)逆變器控制和故障情況下并網(wǎng)參考電流的設置。
　　本文分析了LCL型電流濾波器的原理，根據(jù)其傳遞函數(shù)，得到了其控制模型，并對其參數(shù)進行了設計；根據(jù)LCL型電流濾波器的數(shù)學模型，搭建了其仿真模型，并分析了電容電流反饋對系統(tǒng)控制的影響；研究了比例諧振(PR)控制與準PR控制的特點，分析了其優(yōu)缺點；采用雙閉環(huán)電容電流反饋

3、準PR控制建立了系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)，根據(jù)自動控制原理，選擇合適的系統(tǒng)參數(shù)，驗證了模型的準確性。
　　針對電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，對可能出現(xiàn)的電壓暫降與電網(wǎng)諧波情況進行了討論。給出了電網(wǎng)同步的直接解耦同步法(DDSM)、基于二階廣義積分器鎖頻環(huán)(Frequency-locked loop based on second order generalized integrator)、基于交叉解耦復數(shù)濾波器的鎖相環(huán)(CDACF-PLL)三種適用

4、于復雜電網(wǎng)工況的同步技術，分析了其各自的原理及特性。并在電網(wǎng)出現(xiàn)故障情況下，針對三種同步策略進行了仿真，分別得到了電網(wǎng)正常與故障情況下的數(shù)據(jù)，對仿真得到的數(shù)據(jù)進行分析比對，找到了適合于本論文的電網(wǎng)同步方法。
　　針對電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時的情況進行了討論，提出了一種在電網(wǎng)短路故障發(fā)生時，通過改變注入系統(tǒng)的有功和無功電流來改變并網(wǎng)點電壓的電流控制策略，分析了其提供電壓支撐的原理。最后對電網(wǎng)正常和故障時的情況分別進行了仿真。通過對基于準P