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基于虚拟磁链直接功率控制的并网逆变器的研究

作　者: 王国君
导　师: 孙力
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电气工程及其自动化
关键词: 电压型并网逆变器 直接功率控制 虚拟磁链
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 244次
引　用: 1次
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内容摘要


随着能源短缺问题的日益突显,新能源与再生制动能量的利用成为人们的关注的焦点。并网逆变器因此在新能源发电及再生制动能量回馈领域得到广泛的应用。但是,目前应用的并网逆变器大多存在着逆变电流谐波污染大、功率因数低,抗干扰能力差,所需传感器数量较多等缺点。本文将基于虚拟磁链(Virtual Flux, VF)的直接功率控制(Direct Power Control, DPC)策略应用到并网逆变器中,并提出了虚拟磁链观测器的改进方法,解决传统方法存在的问题,在省去交流电压传感器的后,能保证系统的可靠高效运行。首先,本文分析三相电压型并网逆变器的拓扑结构及其工作原理,建立并网逆变器系统在三相静止坐标系,两相静止坐标系及两相旋转坐标系下的数学模型,为深入分析并网逆变器的直接功率控制策略奠定了理论基础。其次,在并网逆变器中引入虚拟磁链的概念,用于无交流电压传感器的瞬时功率计算。为解决因初始值选取不当造成的观测结果存在直流偏差等问题,本文设计了改进虚拟磁链(Improved Virtual Flux, IVF)观测器,进一步改善了系统控制性能,并在Matlab/Simulink仿真环境下对所提出改进方法进行仿真验证。在此基础上,本文研究了并网逆变器系统的滞环和定频两种SVPWM调制方式的原理,给出了两种调制方式的电压矢量的选取方法,分析了滞环SVPWM调制中的功率滞环宽度与开关频率的关系,分别建立了采用两种调制方式的IVF-DPC并网逆变器系统仿真模型,对其控制性能进行对比分析。最后,采用以数字信号处理器TMS320F2812为控制单元,搭建了定频SVPWM调制的IVF-DPC并网逆变器系统实验平台。通过实验研究验证了本文所提出的并网逆变器及其控制方法的正确性和实用性。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
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