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分布式发电并网逆变器设计及相关控制方法研究

白真贵  
【摘要】: 近年来,随着能源短缺和环境污染的加剧,可再生能源分布式并网发电技术逐渐成为研究的热点。并网逆变器作为整个分布式并网发电系统的核心部件,其拓扑结构和控制技术越来越受到关注。其主要控制问题是逆变器输出正弦波电流控制技术,要求并网电流能实时跟踪电网电压频率、相位和并网容量给定的变化,且电流的总畸变失真要低,以减小对电网的谐波影响,即使得逆变器以单位功率因数输出电流。本文的主要内容有: 第一章对并网逆变器研究的背景及国内外发展现状进行了阐述,重点介绍了拓扑结构和控制技术方面的相关研究。 第二章从电路拓扑结构上阐述了电压型并网逆变器的基本工作原理,并详细推导了系统各元件参数的设计方法。 第三章从并网逆变器的数学建模出发,构建了闭环控制系统。在分析系统控制目标和性能要求的基础上,提出了改进PI控制和鲁棒控制的控制策略。对比了两种控制方法的性能,详细讨论了设计步骤。并做了相关的仿真分析。 第四章详细介绍了基于TMS320F2808 DSP的并网逆变器数字控制系统的硬件和软件设计。 第五章为30kW三相并网逆变系统试验样机的研制。系统运行安全、可靠。优良的实验波形证实了本文所采用控制方法的有效性。 最后对本文工作做了总结和展望。


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