三相独立%2f并网双模式逆变器控制策略研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonControlStrategyofThree-PhaseStand-alone/Grid-connectedInverterCandidate:ZhangHaitaoMajor:PowerElectronicsandElectricDriveSupervisor:Associate.Prof.PeiXuejunHuazhongUniversityofScie

2、nceandTechnologyWuhan,HubeiP.R.China430074Jan.,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子

3、版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日本文研究课题受到：台达环境与教育基金会《电力电子科教发展计划》资助重点项目：大功率逆变电源高功率密度关键技术研究(项目号：DREK2010002)资助谨致谢意！华中科技大学硕士学位论文摘要随着环境污染和能源紧缺的加剧，新能源的研究受到越来越多的关注

4、。本文以一台并网/独立两用逆变器为基础，分别分析了逆变器在独立模式和并网模式下的控制策略及相关技术设计，对LCL滤波器设计、逆变器建模、PR控制等进行了深入细致的研究。首先，给出了放电逆变器的主电路结构，分析了并网/独立两种模式的切换方式，建立了逆变器在独立模式和并网模式下的数学模型，其中，独立模式选用的是LC滤波器，而并网模式则选用的是LCL滤波器。其次，以并网模式为主，推导分析了LCL滤波器参数与其性能指标之间的关系，选择逆变器侧电流纹波、电容吸收的无功功率、以及并网电流纹波与逆变器侧电流纹波的比值三个性能为出发点，通过反复试凑的方法，得到最

5、优的一组LCL参数值，并验证了当设计的LCL滤波器转换为LC滤波器时，满足独立模式的要求。然后基于独立和并网两种模式的数学模型，分别设计了独立和并网两种控制策略。其中，在独立模式下，选用瞬时值PI控制+重复控制作为电压控制器，给出了PI参数和重复控制器参数设计的步骤和设计的结果。在并网模式下，并网电流的控制选用电容电流内环比例控制，并网电流外环PR控制的双环控制策略，借助仿真工具，提出了一种简单的双环控制器参数设计方法。最后，设计了一套180kVA用于蓄电池放电的独立/并网双模式的逆变器系统，重点介绍逆变器主电路及控制电路中关键部分的选型及设计，

6、在Matlab里搭建系统模型进行仿真研究，研制一台逆变器样机，对逆变器控制策略的有效性进行实验验证，实验结果与理论和仿真分析结论相一致，验证了分析的正确性。关键词：并网逆变器；LCL滤波器；重复控制；PR控制；电流双环；双模式I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWithenvironmentalpollutionandenergycrisis,theresearchofnewenergygainsmoreandmoreattention.Inthispaper,basedonaninverterwithdualmode,controlstr

7、ategiesinstand-aloneandgrid-connectedmodeandrelatedtechnologyaredetailedlyanalyzed.First,maincircuitstructureoftheinverterforbatterydischargeisgivenandtheswitchoftwomodesisanalyzed.Mathematicalmodelsoftheinverterareestablishedinstand-alonemodeandgrid-connectedmode.Secondly,gi

8、vingprioritytogrid-connectedmode,selectinginnercurrentripple,capacit