户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究作者姓名冯莉学位类别工程硕士指导教师顾和荣教授2015年5月中图分类号：TM464学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文(工程设计型)户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究硕士研究生：冯莉导师：顾和荣教授副导师：徐卫东高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinElectri

2、calEngineeringRESEARCHONTHECONTROLSTRATEGYOFTHETHREE-PHASEFOUR-LEGPHOTOVOLTAICINVERTERFORHOUSEHOLDbyFengLiSupervisor:ProfessorGuHerongYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的

3、成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允

4、许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要户用型光伏供电系统中普遍存在不对称负载和非线性负载，要求光伏逆变器具有较好的抗负载不平衡能力和适应非线性负载的能力。三相四桥臂逆变器的第四桥臂可为零序电流提供通路，具有较强的带不平衡负载能力。本文针对户用型光伏系统应用环境，重点研究三相四桥臂逆变器在不

5、对称负载和非线性负载下的优化控制。本文首先介绍了户用型光伏供电系统的典型结构和常用三相四线制逆变器，重点介绍了三相四桥臂逆变器的应用特点及其调制和控制方法，阐述了在不平衡负载和非线性负载下的控制要求。为了便于对三相四桥臂逆变器控制系统分析，建立了三相四桥臂逆变器在静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型，并分析了静止坐标系下模型解耦对逆变器控制的影响。分析了负载不平衡情况时对三相四桥臂逆变器母线电容电压纹波的影响。论述了一种基于载波的PWM调制方式工作原理，该调制方法具有与空间矢量调制相同的直流电压利

6、用率，但实现更简单。对三相四桥臂逆变器在静止abc坐标系下采用比例谐振控制器的双闭环控制方式进行了理论分析和仿真验证，设计了电压电流调节器，并研究了谐振控制器的数字实现方法。通过对非线性负载情况下逆变器输出电压波形畸变原理的分析，设计了一种基于负载电流前馈的非线性控制策略，通过仿真验证了该控制策略对不平衡负载及非线性负载控制的有效性。设计制作了基于TMS320F28335控制的3kVA三相四桥臂光伏逆变电源实验平台，并详细介绍了软、硬件设计原理。完成了三相四桥臂光伏逆变器在不平衡负载和整流型非线

7、性负载条件下的控制性能实验。实验结果表明在基于负载电流前馈的非线性控制下系统具有良好的稳态和动态性能。关键词：户用型光伏系统；三相四桥臂逆变器；不平衡负载；非线性负载；非线性控制-I-目录AbstractAsymmetricloadandnonlinearloadarecommonlyinthehouseholdphotovoltaicpowersupplysystem.Thereforeinverterisrequiredtohavebetterabilitytoresistloadimbal

8、anceandtoadapttononlinearload.Three-phasefour-leginverterhasstrongabilitytohandleunbalancedloadbyprovidingapathwayforzerosequencecurrent.Theoptimalcontrolofthree-phasefour-leginverterunderasymmetricloadandnonlinearloadismainlystudiedinthispaperaimeda