带lcl滤波器的光伏并网逆变器复合控制策略

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目带LCL滤波器的光伏并网逆变器复合控制策略作者姓名宁思远学位类别工程硕士指导教师杨秋霞副教授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(应用研究型)带LCL滤波器的光伏并网逆变器复合控制策略硕士研究生：宁思远导师：杨秋霞副教授副导师：吕宁川高工申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所属学院：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinElectricalEngineeringCOMPOUNDCONTROLSTRATEGYFORPH

2、OTOVOLTAICGRID-CONNECTEDINVERTERWITHLCLFILTERbyNingSiyuanSupervisor:AssiciateProfessorYangQiuxiaYanshanUniversityMay,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《带LCL滤波器的光伏并网逆变器复合控制策略》，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

3、者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《带LCL滤波器的光伏并网逆变器复合控制策略》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：年月日摘要摘要随着人类

4、社会的飞速发展，能源问题成为制约一个国家发展的重要问题。光伏发电、风力发电等新型清洁能源越来越受到各个国家的重视。光伏发电近年来发展迅猛，在国民经济中占有举足轻重的地位。光伏并网逆变器作为光伏并网的重要环节，直接决定了光伏并网系统的稳定性及并网效果。尤其在电网电压含有谐波的情况下，电网谐波会影响光伏并网逆变器输出电流的波形质量。光伏并网逆变器向电网注入的谐波又会进一步污染电网，最终影响电网电压的稳定性。因此，研究光伏并网逆变器控制技术对保证逆变器系统有效、稳定地运行具有重要的意义。本文首先分析了光伏电池的原理，并通过仿真模拟了不同条件对输出电压的影响。对比分析了几种滤波器的滤波特性，重点

5、对LCL滤波器进行分析并给出了LCL滤波器参数的计算方法。文中分别对逆变器侧电流控制系统和电网电流并网控制系统的工作原理进行介绍，随后对带LCL滤波器的光伏并网逆变器系统进行建模，通过劳斯判据分析两种控制系统的稳定性，分析证明逆变器侧电流反馈控制系统有更好的稳定性。本文针对LCL滤波器带来谐振这一问题，对比分析有源阻尼控制和无源阻尼控制工作原理及其优缺点，最终选择有源阻尼控制抑制LCL滤波器带来的谐振。由此提出一种采用逆变器侧电流反馈和电容电流反馈的双电流闭环控制策略，在保证系统稳定性的同时，对LCL滤波器的谐振进行有效阻尼。仿真结果证明双电流闭环控制系统稳定，并能输出良好的并网电流。此

6、外，针对电网电压对并网系统的影响，采用完全电网电压前馈控制抑制电网电压对系统的影响，形成了本文所提出的逆变器侧电流、电容电流双电流闭环控制和电网电压前馈控制的复合控制策略。之后搭建了复合控制的仿真模型，在理想电网条件下和背景谐波条件下分别进行了仿真验证，仿真结果证明了本文提出的光伏并网逆变器复合控制策略的正确性和有效性。最后在电网电压突变条件下进行了仿真，验证了控制系统的动态响应能力及鲁棒性。关键词：LCL滤波器；逆变器侧电流反馈；并网逆变器；双闭环控制；有源阻尼；总谐波含量-I-AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofhumansociety,

7、theenergyproblemhasbecomeanimportantproblemrestrictingthedevelopmentofacountry.Moreandmorecountriespayattentiontophotovoltaic(PV)generation,windpowergenerationandothernewcleanenergys.Inrecentyears,photovoltaicdevelopsr