【摘 要】
：
并网逆变器是微电网、新能源发电和新型电力电子化电力系统等应用中的核心功率变换设备。电流控制内环（又名电流调节器）作为并网逆变器的核心控制环节,其带宽决定了并网电流的动态性能与稳态正弦度。目前并网逆变器电流调节器都采用同步坐标系下的比例-积分（PI）控制与静止坐标系下的比例-谐振（PR）控制,而这两种方法在数字控制实现中都存在带宽的限制。无差拍预测控制作为达到理论动态性能极限的电流调节器,虽在电机控
论文部分内容阅读
并网逆变器是微电网、新能源发电和新型电力电子化电力系统等应用中的核心功率变换设备。电流控制内环（又名电流调节器）作为并网逆变器的核心控制环节,其带宽决定了并网电流的动态性能与稳态正弦度。目前并网逆变器电流调节器都采用同步坐标系下的比例-积分（PI）控制与静止坐标系下的比例-谐振（PR）控制,而这两种方法在数字控制实现中都存在带宽的限制。无差拍预测控制作为达到理论动态性能极限的电流调节器,虽在电机控制中被广泛的应用,但在并网逆变器控制中却尚无应用。本论文首次将无差拍电流预测控制应用到并网逆变器的电流调节器中;同时针对其稳态误差与高频噪声问题,分别提出了新型解决方法;进而将两种方法无缝集成得到了适用于L型和LCL型并网逆变器的新型无差拍电流预测控制方法。通过与传统的PI和PR控制器进行并网实验对比,验证了新方法带宽的明显优势,以及更高的电流谐波抑制能力。第二章中,将传统无差拍电流预测控制算法,首次应用于并网逆变器。通过建立系统闭环传递函数,量化分析了参数偏差所造成的电流稳态误差问题以及此高带宽系统对高频采样噪声的敏感性;并分析了采用传统的并联积分器和滑模观测器对于并网逆变器稳态电流误差补偿的效果与局限性。在第三章中,针对无差拍电流预测控制在并网逆变器中应用的两大问题,分别提出了稳态误差直接补偿的新方法,以及从电流与电压角度提出的高频采样噪声抑制新方法;进而将这两种新方法无缝集成而得并网逆变器的新型无差拍电流预测控制方法。通过对新方法的闭环传递函数的分析,即使在参数偏差60%的情况下,也能实现了零稳态误差;同时对高频采样噪声也具有很强的抑制能力。仿真验证了新方法可在几个开关周期内完成电流阶跃,动态性能较之传统PI和PR方法提高了一个数量级;而且新方法可有效抑制超过传统方法理论极限带宽的高次谐波。通过与传统方法的对比实验,验证了新方法的电流阶跃时间较之传统方法缩短了;同时在电网电压有2%的5次谐波分量下,新方法将并网电流的五次谐波分量抑制到了0.48%,相同条件下PI与PR控制分别为2.05%,2.63%。为了验证新方法的高带宽,在指令电流上叠加了高达38次（1.9k Hz）的谐波,实验电流输出有效跟踪了该高频指令。第四章进一步将并网逆变器的新型无差拍电流预测控制方法推广到LCL型并网逆变器中。分析了高频带的差异造成新方法在LCL型并网逆变器应用时无法达到在L型并网逆变器中的动态性能与谐波抑制能力。为此,本文进一步提出了将新方法结合多旋转坐标系的改进方案。在LCL型并网逆变器实验中,在电网电压THD为4.32%的条件下,新方法的并网电流谐波THD仅为2.26%,相同条件下传统的PI与PR控制分别为5.95%和3.81%。同时,新方法改进方案的电流阶跃时间较之传统方法缩短了。本论文不仅首次成功将无差拍预测控制应用在三相并网逆变器中,而且还进一步提出了其在并网逆变器中的稳态误差与高频噪声问题的解决方法。通过实验验证了新方法的电流阶跃响应速度较之传统控制方法更快,且兼具更优越的谐波抑制能力。因此,本论文从一定程度上证明了无差拍预测控制在三相并网逆变器中的可观应用前景。
其他文献
近年来,随着电网结构日益复杂和规模日益庞大,由暂态电压安全问题导致的连锁故障,严重威胁着电网的安全运行,亟需采取适当的电压预防控制措施。面对大电网具有电网规模大、耦合紧密、故障集众多、系统结构复杂等特点,导致考虑暂态安全约束的最优潮流（TSCOPF）计算复杂性高。面对大规模复杂电网的TSCOPF问题,现有方法还存在模型精度低、求解速度慢的缺陷,亟需提升当前大电网的在线优化计算的速度和精度。基于此,
图像是人类获取与感知外界信息的主要途径,水下观测系统也以图像作为主要载体。光在水环境传播时会面临严重的吸收和散射效应,导致水下的图像细节模糊、对比度低等问题。尤其是,当成像光路存在热源或目标自身为发热源时,成像光场折射率的非均匀性使得水下图像会进一步发生扭曲失真、离焦模糊,严重降低成像质量。因此,提升热干扰环境水下光学成像质量,复原降质图像,具有重要的现实意义。随着深度学习的发展及应用,利用深度学
由于采集设备自身的局限以及采集环境因素的影响,获取场景中稠密并且精确的深度信息依然十分困难,例如使用Kinect拍摄光滑物体表面时深度图中会产生空洞,在室外环境中使用激光雷达所获取的深度信息也非常稀疏。本文将利用卷积神经网络对稀疏深度图进行修补,以产生稠密的深度图。本文所做主要工作如下:（1）提出了边缘距离场的概念,设计了边缘引导卷积层。首先将深度边缘图根据定义规则转换成边缘距离场。之后,借助于边
助力外骨骼是目前机器人研究领域中具有研究价值与开发潜力的课题,随着机器人技术的发展与突破,在军事行动、重劳动工况、航天航空、抗震救灾、体育娱乐、医疗康复治疗等领域有着广泛的应用前景与开发价值。其中,可穿戴式的髋关节助力外骨骼作为中心枢纽是全身型外骨骼中重要的环节,具有连接上下肢并且传递运动与动力的重要地位。基于目前大多数采用串联式下肢助力外骨骼对髋关节进行1-2自由度运动助力的现状,借助并联机构高
随着物联网技术的飞速发展,无线传感器网络已经被广泛应用在森林火灾监控、精细农业和战场评估等众多领域。作为无线传感器网络节点的一种潜在电源,基于风致振动的能量采集器受到越来越多的关注。目前报道的大多数风能采集器工作风向单一,易受环境影响发生性能衰减,此外,适合于中距离传输的自供能无线传感节点研究较少,因此,开展多方向风能采集器及其驱动的中距离自供电无线传感节点研究具有重要意义。针对现有风致振动风能采
高强高导的铜银合金在强磁场绕组线圈以及高速轨道接触线等领域都有着广阔的应用前景。本文采用真空感应熔炼的方式制备了Ag含量由1%到6%（wt.%）的Cu-1Ag、Cu-2Ag、Cu-3Ag、Cu-4Ag、Cu-5Ag和Cu-6Ag合金,随后通过冷变形加工结合热处理（固溶+时效）的工艺加工成直径为0.49 mm的丝材。论文探讨了冷加工变形量、Ag含量以及热处理温度对合金组织及性能的影响,重点分析了冷变
含硫杂环化合物是一类重要的有机分子,在我们的日常生活中起着至关重要的作用。该类结构存在于天然产物中,并广泛应用于材料科学、药物化学、和农药等领域,彰显了该类化合物的重要性。因此,高效地合成结构多样的含硫杂环化合物,比如噻唑类衍生物,对于提高人类生产生活水平、促进社会发展具有重要意义。近年来,1,2,3-噻二唑的反应性质逐渐地被报道。在这些报道中,1,2,3-噻二唑可作为高活性中间体α-thiavi
特种车辆包括工程车辆、洒水车等都会面临负载不断变化的工况,若采用传统的变速器,整个传动系统将会出现效率低、实际油耗大、排放量大的问题。目前这类车辆的作业功能（如洒水车的洒水功能）所需的功率由副发动机提供,这使得发动机的燃油消耗量在特种车辆作业时增加,而且汽车制动时所消耗的能量无法被汽车回收与再利用。电驱动方案虽然能回收部分制动时所消耗的能量,但是电动机的能量回收效率较低且受到电池容量限制,不能很好
由致病疫霉（Phytophthora infestans）侵染马铃薯（Solanum tuberosum L.）导致的晚疫病是马铃薯种植过程中最具毁灭性的流行性病害,引起马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂,造成巨大的经济损失。目前,化学杀菌剂是防控马铃薯晚疫病的主要药剂,但是,大量多次使用化学农药,极易引起致病疫霉抗药性增强,也存在环境污染与食品安全隐患等问题,因此,迫切需要寻找环境友好的生物防治方法来控制
集光催化氧化技术和热催化氧化技术于一体的SDC-Trombe墙可同时实现室内采暖和空气净化,有效降低建筑能耗、改善室内空气质量,极具发展潜力。结构参数对SDC-Trombe墙的性能影响较大,但相关研究存在空白,这也是本文的主要目标。本文建立并验证了SDC-Trombe墙的二维数值模型,分析了结构参数(流道高度Hwall及宽度W、上下通风口高度与流道宽度的比值Δ、形状修正系数d、翅片间距S及高度Hf