弱电网并网逆变器LCL滤波器参数设计开题报告

 2022-01-11 20:57:21

全文总字数:8216字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 并网逆变器lcl参数设计问题

近年来,基于可再生能源(如风能、太阳能、小水电、生物质能、地热能以及潮汐能等)的分布式发电技术是人类应对能源危机和环境污染的重要途径之一[1]。在分布式发电系统中,电压源型并网逆变器是新能源发电与电网之间的关键接口,发挥着至关重要的作用[2],是提高分布式发电系统电能质量以及可靠性的关键所在,新能源并网逆变器成为了近些年电力电子领域研究热点之一。并网逆变器的拓扑、滤波器以及控制是提高并网逆变器电流质量以及运行鲁棒性的关键问题所在,是工业界与学术界广泛关注的焦点。

目前,入网滤波器可分为单电感和lcl两种类型。单电感型属于一阶系统,控制简单,但对高频谐波的抑制能力却有限,一般需要较大电感来满足谐波标准。lcl型属于三阶系统,对高频谐波的抑制能力较强,所需电感较小。考虑到逆变器开关频率、纹波衰减、动态响应和滤波器体积、重量等因素的影响,一般会选择lcl滤波器作为输出滤波器[3-4]。lcl滤波并网逆变器可以在降低滤波器体积重量的同时满足进网标准,具有较高的实用价值。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容和目的

基于目前的研究现状,本次设计针对无外部阻尼的lcl并网逆变器,建立考虑系统延时的数学模型,分析网侧电流控制的谐振稳定域,并讨论适用于弱电网的lcl谐振频率范围。同时考虑电感的变化和电网背景谐波对谐振频率选择的影响。最后,基于分数阶控制理论,建立一种简单且鲁棒性强的lcl滤波器参数设计方案。lcl并网逆变器等效结构图如图2-1所示。

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3. 研究计划与安排

第1周:阅读与本课题相关的近5年内核心期刊论文不少于20篇,其中英文论文不少于5篇。

第2-3周:完成指导老师指定的本专业英文期刊论文翻译1篇。撰写并修改、完善开题报告,无错别字,格式规范,主要对研究意义、实现目标、完成内容、技术路线进行论述。撰写毕业设计论文目录,并获得指导老师认可。

第4周:深化、细化技术方案内容,搜索并理解相应知识点。提交开题报告。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]柳志飞,,杜贵平,杜发达. 有限集模型预测控制在电力电子系统中的研究现状和发展趋势[j]. 电工技术学报,2017,32(22): 58-69.

[2]桑顺,高宁,蔡旭,等. 功率-电压控制型并网逆变器及其弱电网适应性研究[j]. 中国电机工程学报,2017,37(8): 2339-2350.

[3]潘冬华,阮新波,王学华,等. 增强lcl型并网逆变器对电网阻抗鲁棒性的控制参数设计[j]. 中国电机工程学报,2015,35(10):2558-2566.

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