弱电网环境下光伏并网逆变器电流环控制方法研究与设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 前言 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第9页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 | 第10-13页 |
| 1.2.1 并网逆变器电流环控制策略 | 第10-11页 |
| 1.2.2 并网逆变器的锁相方式 | 第11-12页 |
| 1.2.3 并网逆变器的滤波方法 | 第12-13页 |
| 1.3 本文的主要研究内容与安排 | 第13-15页 |
| 1.3.1 论文研究的主要内容 | 第13页 |
| 1.3.2 论文的章节安排 | 第13-15页 |
| 2 三相并网逆变器的数学模型与控制策略 | 第15-27页 |
| 2.1 三相并网逆变器的数学模型 | 第15-17页 |
| 2.1.1 三相电压型逆变电路的基本结构 | 第15页 |
| 2.1.2 三相逆变系统在不同坐标系下的数学模型 | 第15-17页 |
| 2.2 基于电网电压定向的电流控制策略 | 第17-20页 |
| 2.2.1 电流环控制器的设计 | 第18-20页 |
| 2.3 网压前馈的比例谐振控制策略 | 第20-23页 |
| 2.3.1 基于两相静止坐标系下的比例谐振控制 | 第20-21页 |
| 2.3.2 比例谐振控制器特性分析 | 第21-22页 |
| 2.3.3 比例谐振控制器的数字实现 | 第22-23页 |
| 2.4 控制策略的仿真对比分析 | 第23-25页 |
| 2.4.1 基于空间矢量脉宽调制仿真波形 | 第23-24页 |
| 2.4.2 电流比例积分控制策略仿真 | 第24页 |
| 2.4.3 电流比例谐振控制策略仿真 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-27页 |
| 3 三相并网逆变系统的锁相环设计 | 第27-41页 |
| 3.1 基于过零点检测的软件锁相环 | 第27-28页 |
| 3.2 基于反正切三角函数的软件锁相环 | 第28-29页 |
| 3.2.1 基本原理 | 第28页 |
| 3.2.2 锁相误差分析 | 第28-29页 |
| 3.3 基于单同步坐标系的软件锁相环 | 第29-33页 |
| 3.3.1 基本原理 | 第29-31页 |
| 3.3.2 弱电网环境下下产生锁相误差分析 | 第31-33页 |
| 3.4 适应弱电网环境的锁相环改进方法 | 第33-38页 |
| 3.4.1 基于前置滤波器的锁相改进方法 | 第34-35页 |
| 3.4.2 基于t/4延时的锁相改进方法 | 第35-36页 |
| 3.4.3 基于广义积分器的锁相环改进方法 | 第36-38页 |
| 3.5 仿真结果分析 | 第38-40页 |
| 3.5.1 单同步旋转坐标系锁相环仿真分析 | 第38-39页 |
| 3.5.2 信号延时锁相环仿真分析 | 第39页 |
| 3.5.3 广义积分器锁相环仿真分析 | 第39-40页 |
| 3.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 4 三相并网逆变系统的硬件设计 | 第41-57页 |
| 4.1 硬件总体结构和工作原理 | 第41页 |
| 4.2 主控制芯片的选择 | 第41-42页 |
| 4.3 主功率电路的设计 | 第42-46页 |
| 4.3.1 输入滤波电容的选取 | 第43页 |
| 4.3.2 功率开关管的参数设计 | 第43页 |
| 4.3.3 隔离与驱动电路的设计 | 第43-44页 |
| 4.3.4 智能功率模块IPM在逆变系统中的应用 | 第44-45页 |
| 4.3.5 设计中需要注意的其他问题 | 第45-46页 |
| 4.4 信号采集和调理电路的设计 | 第46-48页 |
| 4.4.1 电压电流传感器的选择 | 第46页 |
| 4.4.2 信号调理电路的参数计算 | 第46-48页 |
| 4.4.3 基于Multisim的调理电路仿真 | 第48页 |
| 4.5 输出滤波电路的选取与计算 | 第48-55页 |
| 4.5.1 滤波器结构的对比选型 | 第49-50页 |
| 4.5.2 LCL滤波器参数设计约束条件 | 第50-51页 |
| 4.5.3 滤波器参数的计算 | 第51-52页 |
| 4.5.4 滤波电感磁芯选型与绕制 | 第52-55页 |
| 4.6 辅助供电电路设计 | 第55-56页 |
| 4.7 本章小结 | 第56-57页 |
| 5 三相并网逆变器的软件系统设计 | 第57-69页 |
| 5.1 软件系统的基本思路与优化设计 | 第57页 |
| 5.2 控制器资源分配与规划 | 第57-59页 |
| 5.2.1 控制器资源分配 | 第57-58页 |
| 5.2.2 控制器程序规划 | 第58-59页 |
| 5.3 主程序设计 | 第59-60页 |
| 5.4 子程序设计 | 第60-67页 |
| 5.4.1 中断优先级划分 | 第60-61页 |
| 5.4.2 下溢中断子程序 | 第61-62页 |
| 5.4.3 AD 转换传输子程序 | 第62-64页 |
| 5.4.4 频率捕获中断子程序 | 第64-66页 |
| 5.4.5 软件锁相子程序 | 第66-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-69页 |
| 6 实验平台搭建与结果分析 | 第69-75页 |
| 6.1 实验平台的搭建 | 第69-70页 |
| 6.2 实验结果分析 | 第70-74页 |
| 6.2.1 PWM驱动电路波形 | 第70页 |
| 6.2.2 采集调理电路波形 | 第70-71页 |
| 6.2.3 逆变输出波形 | 第71-73页 |
| 6.2.4 锁相输出波形 | 第73-74页 |
| 6.3 本章小节 | 第74-75页 |
| 7 总结与展望 | 第75-77页 |
| 7.1 工作总结 | 第75页 |
| 7.2 展望 | 第75-77页 |
| 致谢 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 附录(攻读硕士学位期间发表的论文) | 第83页 |
