基于三电平的大功率光伏并网逆变技术的研究-控制工程专业论文.docx

万方数据 万方数据 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体 已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文 所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、 缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服 务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 日期： 导 师 签 名： 日期： 摘 要 三电平逆变并网系统较两电平能有效地提高系统的耐压，降低开关损耗，同时输 出的电压具有低谐波畸变率，因其优越的性能而逐步取代了传统的两电平逆变器，因 此对高压大功率三电平技术的研究和分析成为当今技术发展的需要，也将是未来发展 的必然趋势。 本文第一章简要介绍了本课题的背景和意义，以及大功率光伏并网逆变器目前的 控制策略；第二章根据中点钳位式三电平逆变器的拓扑结构进行了逆变器的稳态工作 原理和动态换流过程的分析；第三章介绍了大功率光伏并网逆变器的关键技术，包括 三电平 SVPWM 控制算法的设计、中点电位平衡的控制、虚拟磁链定向、软件锁相等， 重点介绍了系统模型 PI 参数的整定、并网及低电压穿越的控制策略；第四章以 TMS320LF28335 为平台设计了并网控制系统的流程图，同时对于大功率的逆变器在 器件选型、硬件电路、柜体结构等要素进行了设计；第五章展示了实验结果，包括样 机的控制板、信号采集板、驱动板、开关器件模块，以及在 Matlab/Simulink 平台对 系统的并网和低电压穿越实验进行了仿真；最后一章总结过去的研究工作，并且对以 后需要深入开发的部分进行了展望。 实验研究方面，本文搭建了一台额定功率为 100KW 的并网逆变器的实验平台。 硬件方面,制作了控制电路、驱动电路和功率电路等，并进行了相应的信号调试。软 件方面,在 DSP 平台上编制了三电平逆变器的并网和低电压穿越控制策略的程序，并 进行了初步的调试。 关键词：三电平，并网逆变器，空间矢量脉宽调制，中点电位平衡，低电压穿越 I ABSTRACT Three level grid-on inverter can effectively improve the withstanding voltage of the system and reduce the switching loss, at the same time the output voltage has lower harmonic distortion rate than two level grid-on system. Because of its superior performance, it gradually replaced the traditional two level inverter. So the research and analysis of high power tri-level technology must be the needs of the development of technology, it also will be the inevitable trend of future development. The first chapter briefly introduces the topic background and significance, as well as the current control strategy in high-power photovoltaic grid-connected inverter; Chapter II analyzes the steady principle and dynamic inverter commutation process, according to the topological structure of neutral point clamped three level inverter；Chapter III describes the key technologies of high-po