隨著能源枯竭生態(tài)破壞等問題的接踵而至,在國際政策主張保護(hù)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的背景下,光伏發(fā)電技術(shù)受到世界各國的普遍關(guān)注。T-NPC三電平逆變器作為中高功率發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的拓?fù)?研究熱點和難點在于如何抑制中點電位波動和降低開關(guān)損耗。中點平衡策略能夠避免輸出波形畸化和開關(guān)管過壓,是逆變器安全性的保障;軟開關(guān)技術(shù)是解決工業(yè)應(yīng)用中高頻化和低損耗之間矛盾的最佳選擇,可以最大限度提高效率和功率密度。所以,論文主要研究光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的中點平衡策略與軟開關(guān)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。(1)雙閉環(huán)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的整體建模。首先研究了光伏電池特性,為光伏電池建模作出了可行性分析。然后分析了T-NPC三電平逆變器的相關(guān)工作原理、數(shù)學(xué)模型以及并網(wǎng)控制策略,研究了相關(guān)參數(shù)的計算方法,最后在此基礎(chǔ)上以三電平逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制模型為研究對象,建立其仿真模型進(jìn)行仿真實驗。實驗結(jié)果表明雙閉環(huán)控制波形質(zhì)量更高、直流母線更為穩(wěn)定等優(yōu)點。(2)提出基于改進(jìn)型自抗擾控制器的NPC三電平逆變器中點平衡策略。針對中點鉗位型三電平逆變器所固有的中點電位波動問題,建立直流側(cè)中點電位的波動模型,提出一種基于分?jǐn)?shù)階自抗擾控制器(F...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 光伏發(fā)電研究背景和意義
        1.1.1 國內(nèi)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.1.2 并網(wǎng)光伏電站分類及發(fā)展
    1.2 三相三電平逆變器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 I-NPC三電平逆變器
        1.2.2 T-NPC三電平逆變器
    1.3 T-NPC逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軟開關(guān)技術(shù)
        1.3.2 中點電位平衡控制
    1.4 論文主要工作
第2章 T-NPC光伏并網(wǎng)系統(tǒng)基本原理
    2.1 光伏電池的原理及其特性
        2.1.1 光伏電池數(shù)學(xué)模型
        2.1.2 輸出特性分析
        2.1.3 最大功率點追蹤
    2.2 T-NPC三電平逆變器的原理分析
        2.2.1 拓?fù)浞治黾肮ぷ髟?br>        2.2.2 換流過程分析
    2.3 逆變器數(shù)學(xué)模型及并網(wǎng)控制策略
        2.3.1 T-NPC三電平逆變器數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 T-NPC三電平逆變器控制策略
    2.4 仿真建模及實驗結(jié)果分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)型T-NPC三電平逆變器中點平衡策略
    3.1 中點電壓不平衡的原因及影響
    3.2 ADRC控制器原理
        3.2.1 ADRC控制器
        3.2.2 跟蹤微分器(TD)
        3.2.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測器(ESO)
        3.2.4 非線性狀態(tài)誤差反饋律(NLSEF)
    3.3 分?jǐn)?shù)階控制器
        3.3.1 分?jǐn)?shù)階微積分
        3.3.2 伯德理想傳遞函數(shù)
    3.4 FOC-ADRC中點電位平衡控制策略
        3.4.1 狀態(tài)空間模型
        3.4.2 FOC-ADRC控制器的設(shè)計
        3.4.3 中點平衡控制策略
    3.5 實驗結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 新型軟開關(guān)三電平逆變器
    4.1 T-NPC 三電平逆變器的損耗分析
    4.2 新型無源軟開關(guān)三電平逆變器
        4.2.1 電路拓?fù)?br>        4.2.2 工作原理
        4.2.3 軟開關(guān)實現(xiàn)的條件及關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計
    4.3 優(yōu)化分析
        4.3.1 箝壓電路
        4.3.2 損耗優(yōu)化
    4.4 新型無源軟開關(guān)三電平逆變器仿真與樣機(jī)實驗
        4.4.1 仿真實驗驗證與結(jié)果分析
        4.4.2 樣機(jī)實驗結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 T-NPC光伏逆變系統(tǒng)60KW實驗平臺設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    5.2 BOOST功率電路設(shè)計
        5.2.1 BOOST功率電路參數(shù)
        5.2.2 BOOST電感選型
        5.2.3 BOOST側(cè)IGBT選型
        5.2.4 電容與霍爾元件選型
    5.3 INV功率電路設(shè)計
        5.3.1 INV功率電路參數(shù)
        5.3.2 INV電感選型
        5.3.3 LCL濾波器設(shè)計
    5.4 控制電路設(shè)計
        5.4.1 驅(qū)動電路
        5.4.2 采樣電路
        5.4.3 保護(hù)電路
        5.4.4 絕緣阻抗檢測電路
        5.4.5 中點平衡電路
    5.5 并網(wǎng)實驗與結(jié)果與分析
        5.5.1 實驗平臺
        5.5.2 并網(wǎng)實驗結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號：3985099