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单相并网放电机中逆变器电流控制技术研究

周羿  
【摘要】:放电试验是检测电池容量,维护电池健康,延长电池寿命的一种必要方式。而并网放电则是实现将能量回馈电网,同时为电厂和用户创造效益的重要手段,更是实现国家“保护环境,节约资源”基本国策的必然选择,是未来发展的趋势。并网逆变器作为并网放电系统与电网的接口,国家对于并网系统的并网方式、电能质量、安全与保护等都有着明确的标准规定。由此可见,并网系统的电能质量是其中尤为重要的一点,而控制系统的设计是电能质量的决定性因素。本文首先对并网逆变器的多种拓扑分别进行了数学建模、基本原理分析和滤波器参数设计,并对三种常见的控制技术,PI(Proportional Integral,比例积分)、PR(Proportion Resonant,比例谐振)、重复控制及其改进型控制进行了简单的介绍,分析了每种控制的基本原理、优劣势以及适用场合。之后在实际的装置基础上,对于PI、PR、以及重复控制等方式进行了控制器参数的设计,并通过仿真和实验,选择了这几种中最优的控制方式,即PI+重复控制。本文最后针对PI+重复控制存在的如电网频率变化时谐波抑制效果减弱、对于某些次谐波的抑制较为多余的问题进行改进,通过仿真验证了当电网频率发生变化时,频率自适应型重复控制的有效性;通过仿真和实验验证了nk±m次重复控制的有效性和可行性;最后针对nk±m次重复控制当n取某些值时会造成谐波抑制频率偏差的问题,借鉴频率自适应型重复控制的思想,提出了精确nk±m次重复控制,并通过仿真进行了验证,证明了其有效性。


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