附录2
毕业论文中期报告
课题名称: 单相逆变器并网技术研究 学院(系): 电气工程学院 年级专业: 学生姓名: 指导教师: 完成日期:
一 进展情况说明 1 开题报告中课题进度安排
1- 3周 查阅相关的中文资料,熟悉控制方法的工作原理,翻译一篇
英文资料。
4-8 周 主电路的确定,参数设计。 9-10 周 控制方案的确定,控制电路的设计。 11-14 周 系统仿真研究。 15-18 周 撰写论文,答辩。 2 已经完成情况
根据开题报告的进度安排,我已经完成前3部分内容,对于第四部分也完成了逆变器独立运行的仿真,对于闭环系统的仿真也已经进行,不过由于调节器的参数选取的不理想,导致最后并网电流与并网电压之间产生大约10度的相移,目前仍在继续调试中。 3 尚未完成的情况
论文还没有进行,我结合本课题以及老师的意见决定要采用DSP控制,对于数字处理部分,我还没有进行太多的考虑。 二 具体实施方案
1 主要文献资料
【1】林渭勋 现代电力电子技术 [M]北京:机械工业出版社,2006 【2】三相电压型整流器的LCL滤波器分析与设计 电力电子 【3】新能源并网发电的控制研究 电力系统保护与控制
【4】董密,罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法.电
力系统自动化,2006,30(20):97—102.
【5】顾和荣,杨子龙,邬伟扬.并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研
究[J].中国电机工程学报,2006,26(9):
【6】赵清林,郭小强,邬伟扬. 单相逆变器并网控制技术研究中国电机工
程学报,2007,16(27)
【7】赵为,余世杰,沈玉梁,等.光伏并网发电系统的控制方法[J】.电
工技术,2002,(3):12—13.
【8】粟时平,李圣恰.并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制[J】.电
力自动化设备,2002,22(4):14—17
【9】H0ng-Seok Song,R09er KeiJ,Peter Mutscer,et a1.AdVanced control scheme for a sing1e-phase PWM rectifier in traction aplications[C].IEEE 38th IAS AnnuaI meeting,SaIt Lake City,USA,2003
【10】C. A.de Souza Kleber, R.de Castro Marcus and Fernando Antunes. A
DC/AC Converter for Single-Phase Grid-Connected Photovoltaic Systems. IEEE IECON’02,2002,(3):3268-3273
【11】赵清林, 郭小强, 邬伟扬. 太阳能光伏发电系统孤岛保护建模与仿
真研究. 太阳能学报, 2007, 28(7): 721-726
【12】郭小强, 赵清林, 邬伟扬. 光伏并网发电系统孤岛检测技术. 电工技
术学报, 2007,22(4): 157-162
【13】刘和平.TMS320LF240xDSP 结构、原理及应用.北京:北京航空航天
大学出版社,2002:1-2 2 设计思路
(1)查阅相关资料,研究逆变电源并网工作的价值与意义,以及并网技术国内外的发展现状、研究前景。
(2)研究目前国内外进行逆变并网的主电路结构的优缺点,最终确定主电路的最终拓扑结构为电压源型逆变模型。其结构图如下:
单相逆变器并网主电路结构图
(3)研究滤波器在电路的作用,因为逆变器最终要进行并网,选用了时下研究比较热门的LCL滤波电路,根据相关资料以及本系统的额定功率,可
以比较容易的计算出滤波参数L=1mh Lg=0.5mh C=20uf
LCL滤波模型
(4)对并网控制方法进行了研究,电压的质量。电流控制方式并网相对简单,因此使用比较广泛。并网逆变器控制通常采用电压源输入电流源输出的控制方式。对于并网电流控制方式有以下几种滞环控制方式: 重复控制 跟踪实时电流的三角波比较方式(PI 控制) 数字PID控制方式 无差拍控制 智能控制
分别对以上几种方式进行比较后,经过自己与老师研究决定做双闭环控制方式,外环取并网电流,内环取电容电流,然后通过PI调节,最后与三角波比较生成PWM波形,来控制逆变桥的开关动作,来最终实现并网电流对电压的追踪,实现并网功能。
(5)通过前面已经计算出的LCL滤波参数,搭建系统独立运行时的仿真模型,然后进行开环仿真。(单相逆变器独立运行)其仿真模型如下:
电感L1和电感Lg电流仿真波形如下
(6)搭建系统闭环仿真模型如图
根据现有的相关资料进行PI参数计算,最终确定Kp=1.3 Ki=1350 Kc=0.1