LCL型并网逆变器准PR控制策略研究

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能源日益枯竭的今天,新能源的开发利用迫在眉睫。而并网逆变器作为连接新能源和电网的装置,设计相应的策略方案来对其进行有效地控制,是光伏发电系统中重要的一环。本文在传统控制策略的基础上,对准PR控制下的LCL型并网逆变器进行研究。本文主要内容如下:首先,本文对并网逆变器的正弦脉冲宽度调制方法进行了介绍,并对LCL滤波器的逆变器侧电感、网侧电感和滤波电容的设计方法分别进行了分析,同时对LCL滤波器存在的谐振尖峰问题的危害和解决方法包括无源阻尼、有源阻尼法分别通过计算进行了详细的分析。其次,本文通过对LCL型并网逆变器的数学模型的计算分析,得到其简化模型及传递函数,对于内环控制采用了电容电流反馈的有源阻尼控制,以针对LCL型滤波器在谐振频率处存在的谐振尖峰问题进行解决;对于外环控制采用了网侧电流准PR控制以实现对交流信号的无静差跟踪。之后,通过计算推导,得到控制系统的结构框图和传递函数,并由相应的计算和作图分析确定传递函数中各参数的取值。将参数代入系统传递函数绘出其波特图,可以发现该系统的相角裕度、增益裕度、基波增益均满足相应设计要求,从而在理论上验证了本文所采用的控制策略的可行性。最后,以本文采用的控制策略为基础建立了相应的MATLAB/Simulink仿真模型进行了仿真分析,通过仿真运行验证了该控制策略的可行性和优越性,通过一系列的测试验证了该控制策略下的LCL并网逆变器系统的良好的抗干扰能力。
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