LCL型并网逆变器的控制技术

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前言 5
目录 8
第1章 绪论 13
1.1 能源现状和环境问题 13
1.2 基于可再生能源的分布式发电系统 13
1.2.1 基于可再生能源的分布式发电系统的优点 14
1.2.2 基于可再生能源的分布式发电系统结构 14
1.2.3 并网逆变器 15
1.3 LCL型并网逆变器的关键技术 16
1.3.1 LCL滤波器设计及其磁集成方法 17
1.3.2 LCL滤波器谐振尖峰的阻尼方法 18
1.3.3 并网逆变器闭环参数设计 19
1.3.4 控制延时影响及其减小方法 23
1.3.5 电网电压引起的并网电流谐波抑制方法 25
1.3.6 电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响及其改善方法 31
1.4 本章小结 32
第2章 LCL滤波器设计 33
2.1 单相全桥并网逆变器的PWM控制 33
2.1.1 双极性SPWM控制 33
2.1.2 单极倍频SPWM控制 36
2.2 三相全桥并网逆变器的PWM控制 37
2.2.1 SPWM控制 39
2.2.2 谐波注入SPWM控制 41
2.3 LCL滤波器设计 45
2.3.1 逆变器侧电感的设计 46
2.3.2 滤波电容的设计 52
2.3.3 网侧电感的设计 53
2.4 LCL滤波器的设计实例 54
2.4.1 单相LCL滤波器 54
2.4.2 三相LCL滤波器 56
2.5 本章小结 58
第3章 LCL滤波器的磁集成方法 59
3.1 LCL滤波器的磁集成方法 59
3.1.1 单相LCL滤波器的磁集成 59
3.1.2 三相LCL滤波器的磁集成 61
3.2 磁集成对LCL滤波器滤波特性的影响 62
3.2.1 集成电感的等效磁路模型 62
3.2.2 采用耦合电感的LCL滤波器的滤波特性 64
3.3 设计实例 66
3.3.1 单相LCL滤波器的磁集成设计 66
3.3.2 三相LCL滤波器的磁集成设计 68
3.4 实验验证 68
3.5 本章小结 71
第4章 LCL滤波器谐振尖峰的阻尼方法 72
4.1 LCL滤波器谐振尖峰的危害 72
4.2 无源阻尼方法 73
4.2.1 基本的无源阻尼方法 73
4.2.2 改进的无源阻尼方法 77
4.3 有源阻尼方法 79
4.3.1 基于状态变量反馈的有源阻尼方法 80
4.3.2 基于陷波器的有源阻尼方法 81
4.4 本章小结 83
第5章 LCL型并网逆变器的电容电流反馈有源阻尼和并网电流调节器设计 84
5.1 LCL型并网逆变器的数学模型 84
5.2 电容电流反馈有源阻尼和PI调节器的频率特性 87
5.3 闭环参数的约束条件 88
5.3.1 稳态误差要求 88
5.3.2 稳态误差和稳定裕度对闭环参数的约束 90
5.3.3 PWM对闭环参数的约束 91
5.4 电容电流反馈系数和PI调节器参数的设计步骤 92
5.5 设计方法的扩展 93
5.5.1 采用PI调节器加电网电压前馈 94
5.5.2 采用PR调节器 94
5.6 设计实例 96
5.6.1 采用PI调节器的设计结果 96
5.6.2 采用PR调节器的设计结果 99
5.7 实验验证 101
5.8 本章小结 105
第6章 单相LCL型并网逆变器电网电压全前馈策略 106
6.1 电网电压对并网电流的影响 106
6.2 单相LCL型并网逆变器电网电压全前馈策略 109
6.2.1 电网电压全前馈函数的推导 109
6.2.2 全前馈函数各项作用 111
6.2.3 电网电压全前馈策略对主电路参数偏差的适应性分析 113
6.3 实验验证 115
6.4 本章小结 119
第7章 三相LCL型并网逆变器电网电压全前馈策略 120
7.1 三相LCL型并网逆变器的数学模型 120
7.1.1 αβ静止坐标系下三相LCL型并网逆变器数学模型 120
7.1.2 dq同步旋转坐标系下三相LCL型并网逆变器数学模型 123
7.2 电网电压全前馈策略的推导 124
7.2.1 αβ静止坐标系下电网电压全前馈策略 125
7.2.2 dq同步旋转坐标系下电网电压全前馈策略 125
7.2.3 混合坐标系下电网电压全前馈策略 127
7.3 电网电压全前馈函数讨论 130
7.3.1 三相LCL型并网逆变器电网电压全前馈函数各项作用 130
7.3.2 三相LCL型并网逆变器滤波器参数变化对全前馈效果影响分析 133
7.3.3 三相L型和LCL型并网逆变器电网电压全前馈函数相互关系 134
7.4 实验验证 134
7.5 本章小结 141
第8章…