光伏并网逆变器的建模与控制器设计

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1、⑧论文作者签名：趣筮指导教师签名：碰论文评阅人1．一隆龌明．一．评阅人2：整焰评阅人3：潘剑飞评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：赵苤鲎委员1-一．．．一监龌蛆一一二．．委员2：王垂焦委员3：杨邀委员4：金丞塑委员5：Grid．connectedInvert—er—sAuthor’Ssignature：一‘■‘Supervisor7Ssignature：ExternalReviewers：ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：浙江大学研究生学位论文独

2、创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。也不包含为获得．堂姿态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：京％站签字日期：2c)1年年弓月矽日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿态堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权堂垫盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传

3、播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：京茵永签字日期：矽l冬年3月2D日导师签名：形签字日期：铆矽年5月伽日浙江大学硕士学位论文摘要光伏并网发电系统是目前的热点研究问题。并网逆变器是光伏并网发电系统中关键的一环，对其进行研究有着重要的理论与实际意义。文章分析了光伏并网逆变器的研究现状，研究目标包括：单相并网逆变器电压电流双环建模；基于两相静止坐标系下的三相并网逆变器电流环建模；并网电流控制技术；最大功率点跟踪以及孤岛效应功能。通过搭建实验平台来进行理论验证。对单相并网逆变器，采用前级

4、为BOOST的两级式拓扑，其中前级实现最大功率点跟踪(ⅧPT)功能，后级采用单电感滤波实现并网电流控制。对常用的MPPT功能进行了比较，采用变步长扰动观察法作为MPPT方法。对后级电压电流双环进行了建模，确定了采用比例积分(PI)双环控制的基本方案；详细分析了直流电压环的建模过程，对常用控制方案进行了对比；针对直流母线电容电压上存在的扰动，对电压环加进前馈以改善输出波形的稳态以及动态性能，以较简单的控制方法实现对电压扰动的有效抑制。对孤岛现象的产生进行分析，在实验中使用被动检测法与主动检测法相结合的方法实现孤岛保护。对三相并网逆变器，采用了三相三线制的单级拓

5、扑。对三相锁相环进行了介绍。分析了LCL滤波器的特性，由于LCL滤波器谐振尖峰的存在，需要引入阻尼保证系统的稳定。对比了常见的有源阻尼与无源阻尼方案，为使系统简化，最终采用在滤波电容上串接电阻的无源阻尼方案。对LCL滤波器的参数进行了详细设计。对基于LCL滤波器的三相单级并网逆变器进行了建模，在两相静止坐标轴上对控制系统进行设计。对比了电流控制方案，提出了重复控制结合PI补偿的复合控制方案，能够同时保留重复控制以及PI控制的优点，提高系统的性能。在对原理进行分析之后，对所采用的方案进行了基于MATLAB／simulink的仿真研究，并分别搭建了单相逆变器以及

6、三相逆变器的实验样机及平台，对实验结果进行分析。关键词：光伏并网逆变器；建模；电压环前馈：PI控制：重复控制浙江大学硕士学位论文AbstractGrid—connectedPVsystemiscurrentlyahotresearchissue．Grid-connectedinverteisacriticalcomponentofgrid·connectedPVsystem，SOthestudyonithasboththeoreticalandpracticalsignificance．StatusofresearchonthePVgrid．connecte

7、dinverterisanalyzed．Thisarticlemainlyfocuseonmodelingthecurrentloopandvoltageofsinglephasegrid-connectedinverter,modelingthecurrentloopofthreephasegrid-connectedinveterbasedontwo-phasestationaryaxis，gridcurrentcontrolmethods，andmaximumpowerpointtrackingandislandingeffect．systemandg

8、ddcurrentcontroltechnology