應(yīng)用于儲能系統(tǒng)的三相電壓型PWM整流器研究.pdf

1、基于PWM技術(shù)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)是電池儲能系統(tǒng)的重要組成部分。AC/DC和DC/DC構(gòu)成的兩級PCS具有可以靈活配置電池組,能夠準確可靠地管理電池的充放電等特點,廣泛應(yīng)用于中小功率的電池儲能系統(tǒng)中。本文以兩級PCS中LCL濾波的PWM整流器作為研究對象,對其工作原理、控制策略以及電流內(nèi)環(huán)控制器的設(shè)計做了詳細的分析和研究。
　　基于LCL濾波的三相電壓型PWM整流器的工作原理,推導(dǎo)了系統(tǒng)在abc坐標系、αβ坐標系以及dq坐標系

2、下的數(shù)學模型。針對兩級結(jié)構(gòu)PCS對PWM整流器控制直流母線電壓的要求,系統(tǒng)選用直流電壓外環(huán)和網(wǎng)側(cè)電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略。在分析了αβ坐標系以及dq坐標系下電流閉環(huán)控制特點的基礎(chǔ)上,選擇了基于比例諧振控制(PR)控制器在αβ坐標系下的電流內(nèi)環(huán)控制策略。實現(xiàn)了對網(wǎng)側(cè)電流的精確控制。介紹了基于電容電流反饋的有源阻尼法抑制LCL濾波器諧振的原理。
　　針對電流內(nèi)環(huán)被控對象階數(shù)高以及控制器參數(shù)多給設(shè)計帶來的困難。在分析了PR控制器中各參數(shù)對

3、系統(tǒng)特性影響的基礎(chǔ)上,提出了一種簡單的控制器參數(shù)解耦設(shè)計方法。保證了系統(tǒng)穩(wěn)定并具有很好的動態(tài)性能。
　　在三相電壓不平衡下的工況下,采用雙同步坐標解耦的軟件鎖相方法,準確獲得電網(wǎng)電壓的相位信息。研究了控制網(wǎng)側(cè)電流平衡和有功功率平衡兩種方案的原理以及各自特點。并通過仿真分別對這兩種控制方法進行了驗證。
　　研制了AC/DC變換器實驗平臺,進行了大量的實驗:鎖相環(huán)功能驗證實驗、三相電壓平衡下以及不平衡下整流器帶電阻負載實驗、整流