三电平光伏并网逆变器非线性控制策略研究

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1、万方数据分类号：TP273O单位代码：11232密级：◆f富信息科枝太伊工学硕士学位论文三电平光伏并网逆变器非线性控制策略研究学院：自动化学院学科(专业)：控制理论与控制工程学号：2012020155作者：张百乐指导教师：王久和教授完成日期：二零一四年十二月三十一日万方数据硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文题目为《三电平光伏并网逆变器非线性控制策略研究》学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、己公开发表或者没有公开发表的作

2、品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明并表示了谢意。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。作者签字：私自吞>olY年弓月6日万方数据学位论文版权使用授权书本人完全了解北京信息科技大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本。学校有权保留学位论文并向中国科学技术信息研究所等国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学校有权适当复制、公布论文的全部或部分内容。学校有权

3、将本人的学位论文加入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。学位论文作者签名：死＼葫石、矽心年；月舌日吆开口保密(——年——月)(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)指导教师签名：啦学位论文作者签名：识讶石、沙『r年弓月‘日阳膊；月歹日万方数据摘要近年来，我国电力供应的紧张以及环境的日益恶化，迫切需要优化我国目前的能源结构，扩大新能源在我国能源结构中的比重。大型集中光伏电站由于受到地域、光照等条件的限制，不能进行大规模的推广。而分布式光伏发电系统由于其功率小、安装灵活、便于大规模推广等优点而获得了飞速的发展。T

4、NPC(T-typeNeutralPointClamped)型三电平逆变器作为光伏发电系统的核心，由于具有高效率，低损耗，低谐波污染等优点而作为多电平逆变器的典型应用，本文以TNPC型三电平并网逆变器为研究对象，对其调制算法、中点平衡控制问题进行了分析，重点针对其数学模型，控制策略展开了相关的研究。首先，文章介绍了本论文的选题背景以及分布式发电的概念、特点及前景，接着介绍了光伏并网逆变器拓扑结构的研究现状、非线性控制策略的研究现状以及光伏并网发电系统中的孤岛检测技术，并重点对新型的TNPC型并网逆变器进行了研究。文章第二章介绍了n旧

5、C型三电平逆变器的拓扑结构，分析了其工作状态；重点介绍了三电平SVPWM(SpaceVectorPulseWidethModulation)算法及其推导过程，并就三电平逆变器的中点电位不平衡的原因进行了分析并提出了解决方法；并根据所推导的调制算法以及中点电位平衡控制方法进行了相关的仿真研究。第三章则重点介绍了TNPC型三电平逆变器的非线性控制策略，根据逆变器的拓扑结构建立了三相静止坐标系下的数学模型，分别构建了系统的EL(Euler-Lagrange)模型和PCHD(PortControlledHamiltonianwithDiss

6、ipation)模型，并利用无源控制理论分别设计了功率及电流控制器，通过仿真验证了控制器的可行性。第四章则介绍了孤岛现象产生的原因及危害，重点介绍了两种主动频移检测方法，并基于两种方法的优缺点提出了一种改进的正反馈主动移频法，建立了单相系统的仿真模型，验证了所提算法的有效性。文章最后是对本文工作的总结以及对未来的展望。本文由国家自然科学基金项目(51077005)、北京市属高校科技创新能力提升计划项目(PXM2013)资助。关键词：TNPC型逆变器；三电平SVPWM；无源控制策略；主动频移孤岛检测万方数据ABSTRACTInrece

7、ntyears，China'selectricpowersupplytenseandenv的Imlentbecomesmorea11dmoreworSe，weneedtooptimizetheenergystructureofourcountryurgently'a11dexp缸dtheproportionofnewenergyinenergystructureof0111"country．ThelargeconcentratedphotovoltaicpowerstationCan’tundertakelarge．scalepro

8、motionduetot11elimitationofregionandilluminationcondition．Thedistributedphotovoltaicsvsternobtainrapiddevelopmentbeca