逆变器并联系统基于输出阻抗的均流解耦控制方法研究

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1、分类号学号M201271220学校代码10487密级硕士学位论文逆变器并联系统基于输出阻抗的均流解耦控制方法研究学位申请人:刘连斌学科专业:电气工程指导教师:张宇副教授答辩日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonCurrent-sharingDecouplingControlStrategyofInverterParallelSyst

2、emBasedonOutputImpedanceCandidate:LiuLianbinMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:AssociateProf.ZhangYuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成

3、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

4、作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着社会经济发展和科技进步，逆变器已经广泛应用于各行各业。为适应现代电源设备对模块化、大容量以及高可靠性的要求，逆变器并联技术得以研究和发展。本文主要研究了逆变器双环控制和重复控制结合的波形控制技术，以及逆变器并联系统基于输出阻抗的均流解耦控制方法。首先建立了逆变器的状态空间平均数学模型，通过极点配置法对双环控制器进行了设计。在双环控制的基础上加入了重复控制，且对双环控制和重复控制结合的复合控制器进行了参数设计。然后对逆变器开环和双闭环两

5、种状态下的等效输出阻抗进行了分析。最后研究了抑制输出变压器直流偏磁的控制方案，实现了系统对直流偏磁的抑制。建立了基于输出阻抗的逆变器并联系统模型，分析了并联系统环流特性以及逆变器输出阻抗对环流功率的影响。运用耦合度的概念分析了有功环流、无功环流与输出电压的幅值差和相位差之间的耦合关系，同时分析了传统并联均流控制方案的局限性，然后提出基于输出阻抗的均流解耦控制方案，并且验证了耦合得到有效解除。在并联系统中逆变器直流母线电压不一致时，分析了有功环流和无功环流与直流母线电压差的关系。最后证明了：在直流母线电压一致和直流

6、母线电压不一致两种情况下，基于输出阻抗的均流解耦控制都比无功调压均流控制具有更好的均流效果。在样机上进行实验，给出了逆变器单机运行、并联运行各种工况下的实验结果，验证了双环控制和重复控制结合的波形控制方法具有良好的动态和稳态性能，同时也验证了采用均流解耦控制的并联系统具有良好的负载电流均分特性。最后通过实验对比，证明了基于输出阻抗的均流解耦控制比无功调压均流控制环流抑制效果更好，更适用于本文研究的逆变器并联系统。关键词：逆变器双环控制输出阻抗均流解耦I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedeve

7、lopmentofsocietyandeconomyandtheprogressoftechnology,theinverterhasbeenwidelyusedinvariousindustries.Toadapttotherequirementsofmodernpowersupplyequipmentformodular,highcapacityandhighreliability,inverterparalleltechnologyhasbeenresearchedanddeveloped.Thispape

8、rstudiestheinverterwaveformcontroltechnologywhichcombinesdual-loopcontrolandrepetitivecontrol,andalsostudiescurrent-sharingdecouplingcontrolstrategyofinverterparallelsystembasedonoutputim