面向微电网的并网逆变器谐振原理分析

论文总字数：21288字

摘 要

随着学术界和工业界对分布式并网发电技术的不断重视。大量并网逆变器接入大电网之中，并网逆变器与电网之间的谐波谐振现象已成为近几年的研究热点。本篇论文主要研究了并网时网侧阻抗对并网逆变器谐波交互的影响。我们采用双闭环控制策略建立了单相并网逆变器模型，由传递函数，我们可以画出伯德图对并网逆变器的谐振频率进行分析，并利用劳斯判据进行稳定性判据；随后利用软件仿真来研究并网时不同网侧阻抗对并网逆变器系统谐波交互的影响。对三相并网逆变器制定了DQ坐标系下的双闭环控制策略，并建立了三相并网逆变器的诺顿等效电路模型。仿真时采用了开环控制电路，分析不同网侧阻抗对三相并网逆变器谐波交互的影响。基于单相并网逆变器的诺顿等效电路，我们建立了多单相并网逆变器系统的诺顿等效电路，利用基尔霍夫电流定律，求出系统中各并网逆变器的传递函数，然后可以通过控制变量来分析多并网系统的谐波交互影响，并利用伯德图进行简单验证。

关键字：单相并网逆变器 三相并网逆变器 谐波交互 诺顿等效电路

Abstract

With the academic and industry on the distributed grid-connected power technology continue to attach importance. A large number of grid-connected inverter access to large power grids, and grid-connected inverter and the harmonic resonance between the grid has become a hot topic in recent years. The main task of this paper is to study the effect of network side impedance on the harmonic interaction of grid-connected inverter. We use the double closed-loop control strategy to establish a single-phase grid-connected inverter model. By the transfer function, we can draw the Bode diagram to analyze the resonant frequency of the grid-connected inverter and use the Rouse criterion to determine the stability According to the software simulation, the influence of different network side impedance on the harmonic interaction of the grid-connected inverter system is studied. The closed-loop control strategy of DQ coordinate system is established for three-phase grid-connected inverter, and the Norton equivalent circuit model of three-phase grid-connected inverter is established. The open loop control circuit is used to simulate the influence of different network side impedance on the harmonic interaction of three - phase grid - connected inverter. Based on the Norton equivalent circuit of single-phase grid-connected inverter, we established the Norton equivalent circuit of multi-single-phase grid-connected inverter system. Based on Kirchhoff's law of current, the grid- Of the transfer function, and then you can use the control variables to analyze the multi-grid system of harmonic interaction, and use the Bode diagram for simple verification.

Key words: single - phase grid - connected inverter three - phase grid - connected inverter

harmonic interaction Norton equivalent circuit

目 录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.1.1 我国的能源结构与环境现状 1

1.1.2 分布式发电简介 1

1.2 国内外的研究现状 2

1.2.1 单相并网逆变器的研究现状 2

1.2.2 三相并网逆变器的研究现状 2

1.3 本文的主要工作 3

第二章 单相并网逆变器 4

2.1 理想单相并网逆变器模型的建立 4

2.1.1 单相并网逆变器结构图的建立 4

2.1.2 单相并网逆变器控制框图的建立 4

2.2 单相并网逆变器模型分析 5

2.2.1 单相并网逆变器传递函数的伯德图和劳斯判据 5

2.2.2 单相并网逆变器的诺顿等效电路模型 7

2.3 非理想并网逆变器模型的建立 8

2.4 单相LCL型并网逆变器的仿真 8

2.4.1 单相并网逆变器控制电路与逆变电路的仿真分析 8

2.4.2 单相并网逆变器并网电流的仿真分析 11

2.5 本章小结 14

第三章 三相并网逆变器 16

3.1 三相并网逆变器模型的建立 16

3.2 DQ坐标系下的三相并网逆变器模型 17

3.2.1 DQ坐标系下三相并网逆变器系统的电路关系 17

3.2.2 DQ坐标系下三相并网逆变器的控制框图 18

3.3 αβ坐标系下的三相并网逆变器模型 19

3.3.1 αβ坐标系下三相并网逆变器系统的电路关系 19

3.3.2αβ坐标系下三相并网逆变器的诺顿等效模型 20

3.4 三相并网逆变器的仿真分析 21

3.5 本章小结 25

第四章 多并网逆变器并网分析 26

4.1多并网逆变器并网模型的建立 26

4.2 多并网逆变器系统的诺顿等效模型 27

4.3 多并网逆变器系统谐振分析 30

4.4 本章小结 33

第五章 结论与展望 34

5.1 结论 34

5.2 展望 34

参考文献 35

致 谢 36

1. 绪论
   1. 课题研究背景及意义

1.1.1 我国的能源结构与环境现状

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