基于物联网的三电平逆变器并网控制策略研究.pdf

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1、硕士学位论文基于物联网的三电平逆变器并网控制策略研究RESEARCHONGRID-CONNECTEDCONTROLSTRATEGYOFTHREELEVELINVERTERBASEDONINTERNETOFTHINGS赵家琦哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM714.3学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于物联网的三电平逆变器并网控制策略研究硕士研究生：赵家琦导师：武健申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM714.3U.D.

2、C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONGRID-CONNECTEDCONTROLSTRATEGYOFTHREELEVELINVERTERBASEDONINTERNETOFTHINGSCandidate：ZhaoJiaqiSupervisor：WuJianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDat

3、eofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着经济社会对绿色能源的渴求，光伏发电、风能发电等可再生能源分布式并网发电的不断普及。分布式发电具有单机容量小、分布较为分散的特点。针对分布式发电设备难于监控、调度以及维护的问题，本文借助互联网技术以及智能电网概念，提出运用物联网的方法对分布式发电设备进行监控与控制，使分布式发电设备可以灵活的参与电网的运行。对中点箝位式的三电平并网逆变器进行原理分析并建立三电平逆变器的数学模型。对逆变

4、器的输出滤波器进行改进设计，采用带有无源阻尼抑制环节的LLCL滤波器。通过理论分析计算与仿真相结合，设计LLCL滤波器中各个组件的参数。并根据逆变器实验平台的要求进行逆变器的硬件参数设计。分析智能电网应用背景下物联网技术与逆变器并网控制策略的关系。根据逆变器在dq坐标系下的数学模型，依次设计逆变器电流闭环控制器参数和功率闭环控制器参数，实现逆变器以恒定有功功率和恒定无功功率并网。提出逆变器三相独立控制策略，实现三电平逆变器在三相四线制工况下，分别控制三相输出的功率。简化三电平逆变器的空间矢量调制方法。分析三电平逆变器的直流侧电容中点电位不平衡问题。根据逆变器的不同输出状

5、态，分别推导三电平逆变器在三相三线制与三相四线制两种工况下，电容中点电位的波动情况。提出基于中点电流控制的小矢量切换中点电位平衡控制策略，实现对三相三线制工况下中点电位的平衡控制。搭建物联网控制器及三电平逆变器实验平台。分别编写物联网控制器与逆变器的软件代码，实现与物联网平台进行数据交互的必要通信协议。在物联网平台控制下进行实验，通过物联网平台的远程监控与远程控制，实现逆变器的模式切换与给定改变，并验证中点电位分析的结论以及中点电位平衡算法。关键词：物联网；智能电网；三电平逆变器；空间矢量调制；中点电位平衡；-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWitht

6、heeconomicandsocialdemandforgreenenergy,renewableenergyandphotovoltaicpowergenerationandwindpowergenerationarebecomingmoreandmorepopular.Distributedgenerationhasthecharacteristicsofsmallcapacityanddisperseddistribution.Inviewoftheproblemthatthedistributedgenerationequipmentisdifficulttom

7、onitor,dispatchandmaintain,thispaperusestheInternettechnologyandtheconceptofsmartgridtomonitorandcontrolthedistributedgenerationequipmentbyusingthemethodofInternetofthings,sothatthedistributedgenerationequipmentcanparticipateintheoperationofthepowergridflexibly.Theprincip