基于直流微網(wǎng)的三相逆變器的研究.pdf

1、分布式發(fā)電及其應(yīng)用是電力系統(tǒng)一個(gè)新的發(fā)展方向，然而處于電網(wǎng)系統(tǒng)管理邊緣的大量分布式電源并網(wǎng)有可能造成電力系統(tǒng)不可控制、不安全和不穩(wěn)定，影響電能的質(zhì)量，造成電網(wǎng)電壓控制困難，使配電網(wǎng)效益下降。為整合分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，削弱對(duì)電網(wǎng)的沖擊和負(fù)面影響，提出了微電網(wǎng)。微電網(wǎng)是負(fù)荷和微小能源的集合體，它們?cè)谡Ｇ闆r下運(yùn)行在聯(lián)網(wǎng)模式，在緊急情況下能夠在獨(dú)立模式下運(yùn)行。微電網(wǎng)能夠充分利用環(huán)境資源、減少發(fā)電成本和提高供電可靠性。而逆變技術(shù)將太陽(yáng)能電池的電能

2、或者風(fēng)力發(fā)電的電能等變換成交流電能與電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，是開(kāi)發(fā)新能源的關(guān)鍵技術(shù)。并網(wǎng)逆變器作為太陽(yáng)能電池與電網(wǎng)的接口裝置，在新能源的開(kāi)發(fā)和利用中起著非常重要的作用。因此，本文圍繞直流微網(wǎng)系統(tǒng)中的三相逆變器進(jìn)行分析討論，并通過(guò)仿真、硬件電路調(diào)試和軟件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論研究成果的正確性。
　　首先，研究了三相逆變器的數(shù)學(xué)模型，分析了Clark變換和Park變換，進(jìn)行了前饋解耦控制的設(shè)計(jì)，并通過(guò)PSIM9.0進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。
　　其次，本文

3、采用的SVPWM控制算法，具有物理意義清晰、開(kāi)關(guān)頻率固定、實(shí)現(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn)，輸出波形良好，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。
　　第三，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件電路，分析了三相逆變電源的主電路結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了主電路的主要儲(chǔ)能元件等參數(shù)選擇，分析了系統(tǒng)部分參數(shù)測(cè)量電路和保護(hù)電路，并對(duì)高效控制器TMS320F28335DSP板進(jìn)行了介紹。
　　第四，應(yīng)用CCS開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了PWM控制、A/D轉(zhuǎn)換、上位機(jī)通訊等功能。并對(duì)并網(wǎng)過(guò)程中的數(shù)

4、字鎖相環(huán)技術(shù)和孤島效應(yīng)等問(wèn)題進(jìn)行了討論，分析了鎖相環(huán)的工作原理并用MATLAB進(jìn)行仿真，討論了孤島效應(yīng)形成原因和檢測(cè)方法，分析了各種檢測(cè)方法的利弊。
　　最后，研制完成5kW實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，逆變器工作于并網(wǎng)模式，能夠滿足對(duì)電網(wǎng)電壓水平、電網(wǎng)穩(wěn)定性和電網(wǎng)電能質(zhì)量等的要求。除了保證本地重要負(fù)載正常工作外還可以把多余的電能輸送給電網(wǎng)和本地普通負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)功率雙向流動(dòng)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的硬件電路和所采用的控制策略能夠滿足設(shè)計(jì)要求，系