雙模式逆變器母線電壓補償及控制策略研究.pdf

1、學校代碼：10406分類號：TM464學號：120081101009南昌航空大學南昌航空大學碩士學位論文（學位研究生）雙模式逆變器母線電壓補償雙模式逆變器母線電壓補償及控制策略研究及控制策略研究碩士研究生：盧雄偉導(dǎo)師：劉斌副教授申請學位級別：碩士學科、專業(yè)：控制理論與控制工程所在單位：信息工程學院答辯日期：2015年6月授予學位單位：南昌航空大學I摘要隨著傳統(tǒng)化石能源危機的出現(xiàn)，社會各界也在不斷地尋找其替代品，進而完成對能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

2、在風能、太陽能、潮汐能、生物燃料等多種可再生能源中，太陽能因為儲量豐富、低碳清潔而受到人們的青睞，近幾年的增長勢頭非?？捎^，有關(guān)部門預(yù)測它在今后二三十年甚至更長時間都將保持良好的發(fā)展趨勢。本文順應(yīng)“空置屋頂為你養(yǎng)老”的理念，對雙模式逆變器展開了相關(guān)的研究。第一，針對雙模式逆變器穩(wěn)態(tài)運行的控制策略研究，當系統(tǒng)從離網(wǎng)運行切換至并網(wǎng)運行時，被控對象也從LC濾波器變成LCL濾波器，因此文章分別設(shè)計了離網(wǎng)運行對應(yīng)的電壓電流雙環(huán)PI控制器和并網(wǎng)運行

3、對應(yīng)的雙電流環(huán)PI控制器。此外由內(nèi)模原理可知PI控制器無法對正弦給定信號進行無偏差跟蹤，為此本文提出了在雙環(huán)控制器的基礎(chǔ)上分別嵌入重復(fù)控制和諧振控制的改進方案。隨后給出的仿真也驗證了改進控制器相對于基本PI控制器擁有更好的跟蹤性能。第二，由于雙模式逆變器需要保障重要負荷的不間斷供電，因此系統(tǒng)在保證穩(wěn)態(tài)運行的基礎(chǔ)上，還需要考慮到兩種模式之間的無縫切換。文中分析了模式切換過程中電壓突變產(chǎn)生的原因，并給出了引入過渡控制器來減小電壓突變的控制策

4、略，隨后通過仿真波形的對比也驗證了控制策略的改善效果。第三，對于逆變器而言，通過直流母線電壓紋波的補償可以達到改善輸出電壓THD和延長電容使用壽命的目標。文章在分析完直流母線電壓紋波的產(chǎn)生原因之后，提出了利用蓄電池的充放電來實現(xiàn)母線電壓紋波補償?shù)男滤悸?，緊接著分別對蓄電池充放電過程進行了建模分析和控制器設(shè)計，隨后給出的仿真分析驗證了當蓄電池按照100hz的交流電流充放電時系統(tǒng)可以對低頻紋波實現(xiàn)補償?shù)慕Y(jié)論。第四，為了驗證關(guān)于雙模式逆變器的