基于PQ法的逆变器并联技术研究

论文摘要

模块化是当今逆变技术发展的重要方向之一。模块化技术的核心是逆变器并联技术。多台逆变器并联使电源系统的体积重量大为降低,同时其主开关器件的电流应力也可大大减少,从根本上提高可靠性、降低成本和提高功率密度。本文首先对逆变器并联系统进行了建模分析,分析了PQ调节原理。并加以改进:在基准同步的条件下,由双表法得到本台逆变器的有功无功功率,经电力线通信方式传递各逆变器有功无功信息,用PQ法调节逆变器基准幅值与频率,从而调节各逆变器的输出电压。研究了一种确定PQ系数范围的方法;针对传统的全补偿算法存在的缺点,研究了一种能实现功率均分的累加算法。针对实际逆变器并联实验调试复杂、成本高的问题,研究了逆变器实物等效模型方法。对逆变器实物等效模型从理论分析、仿真与实验验证进行了研究;对逆变器实物等效模型并联系统及实际逆变器并联系统进行了实验研究。实验结果验证了分析和设计的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 逆变器并联控制技术
• 1.2.1 集中式并联控制
• 1.2.2 主从式并联控制
• 1.2.3 分布式并联控制
• 1.2.4 3C 并联控制方案
• 1.2.5 无线并联控制方案
• 1.3 模块间的信息交换技术
• 1.4 本文的主要内容
• 第二章 基于PQ 法的并联控制
• 2.1 逆变器并联系统模型分析
• 2.1.1 并联系统模型分析
• 2.1.2 传统的有功无功调节法
• 2.2 改进的并联控制方法
• 2.3 功率计算法
• 2.3.1 功率计算法介绍
• 2.3.2 双表法
• 2.4 有功无功系数的确定
• 2.4.1 扼流电感的选取
• 2.4.2 有功无功系数确定
• 2.4.3 仿真验证
• 2.5 改进的PQ 调节算法
• 2.5.1 全补偿法并联控制方案局限性分析
• 2.5.2 实现功率均分累加算法的研究
• 2.6 基于有功无功调节的逆变器并联系统的建模
• 2.6.1 全补偿算法
• 2.6.2 累加法
• 2.7 结论
• 第三章 逆变器实物等效模型的分析与设计
• 3.1 逆变器模型分析
• 3.1.1 逆变器建模
• 3.1.2 逆变器实物等效模型研究
• 3.2 逆变器实物等效模型设计
• 3.2.1 硬件电路
• 3.2.2 软件设计
• 3.3 逆变器实物等效模型PID 调节器参数设计
• 3.3.1 系统开环传递函数的确立
• 3.3.2 PID 调节器参数设计
• 3.4 逆变器实物等效模型仿真和分析
• 3.4.1 实际逆变器仿真模型
• 3.4.2 实物等效逆变器的仿真模型
• 3.4.3 仿真结果与分析
• 3.5 逆变器实物等效模型实验结果与分析
• 3.5.1 负载设计
• 3.5.2 实验结果与分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 并联系统实验与分析
• 4.1 逆变器实物等效模型并联系统设计
• 4.1.1 硬件设计
• 4.1.2 软件设计
• 4.2 逆变器实物等效并联系统实验结果与分析
• 4.2.1 全补偿算法
• 4.2.2 PQ 系数较大
• 4.2.3 PQ 系数适中
• 4.2.4 累加算法控制
• 4.3 实际逆变器并联系统实验结果与分析
• 4.3.1 小功率实验样机参数
• 4.3.2 并联实验结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录