基于SVPWM三相并網(wǎng)逆變器.pdf

1、因為化石能源的大肆開發(fā)和使用造成全球各地出現(xiàn)能源的短缺及環(huán)境的污染的情況，各國急需尋求開發(fā)新型能源。近些年，新能源發(fā)電系統(tǒng)成為研究熱點，而逆變器作為新能源發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)的接口，其性能直接影響到新能源的利用效率及其未來的發(fā)展趨勢，逆變器的研究勢在必行。
　　本文首先介紹了新能源并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及逆變器的控制技術(shù)、并網(wǎng)策略和調(diào)制技術(shù)等相關(guān)的并網(wǎng)逆變技術(shù)。通過對三相并網(wǎng)逆變器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，確定選用三相電壓型逆變器作為研究對象

2、。
　　對三相并網(wǎng)逆變器進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，分別建立了三相靜止坐標(biāo)系（a，b，c）下的數(shù)學(xué)模型、兩相垂直靜止坐標(biāo)系（α，β）下的數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)空間方程及兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（d，q）下數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)空間方程，并推出了相應(yīng)的模型結(jié)構(gòu)。
　　此外對SPWM和SVPWM兩種常見的脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了比較，并詳細(xì)闡述了SVPWM算法的基本原理。給出五段式SVPWM算法的軟件實現(xiàn)方法，在Simulink環(huán)境中建立仿真模型，與理想三相交流仿真結(jié)果

3、進(jìn)行對比，從而驗證此方法的正確性和可行性。
　　接著對三相并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制策略進(jìn)行了深入的研究。為了方便研究諧波、頻率波動等因素對并網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，本文提出了基于電網(wǎng)電壓定向的電壓環(huán)控制策略。通過其系統(tǒng)模型進(jìn)行對諧波與頻率波動仿真研究，得到諧波對并網(wǎng)電能質(zhì)量影響較小，頻率波動擾動較強(qiáng)的結(jié)論。同時分析了基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制策略，簡要的介紹了其基本原理。對電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計，完成了前饋解耦控制、PI控制器及前饋補(bǔ)償

4、控制的數(shù)學(xué)分析并建立系統(tǒng)仿真模型。分別在理想電壓、加入諧波和存在頻率波動的情況下對系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗證，證明此控制策略的可行性。
　　最后簡要的說明了原鎖相方法的不足之處，提出向系統(tǒng)中加入鎖相環(huán)用來精確鎖相。介紹了鎖相環(huán)技術(shù)的作用、結(jié)構(gòu)其基本運行原理，對單同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)基本原理進(jìn)行了詳細(xì)地分析并建立數(shù)學(xué)模型。通過仿真驗證了鎖相環(huán)在各種電網(wǎng)電壓條件下能否進(jìn)行準(zhǔn)確的鎖相。最后進(jìn)行系統(tǒng)仿真，證明了此鎖相環(huán)在三相并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中