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并联逆变电源分散逻辑控制的研究

作　者: 阮莹
导　师: 丁喆
学　校: 河南科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 逆变电源 并联 SPWM 分散逻辑控制 均流 同步
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


逆变电源是将直流电能转变交流电能的变流装置,主要供交流负载用电或者交流电网并网发电。随着现代电力电子技术的不断进步,逆变电源技术的应用领域越来越广泛,对逆变电源的要求也越来越高,所以提高逆变电源的容量和稳定性成为了一个重要问题,解决这个问题的主要方法就是多个逆变电源的并联。本文就针对单个SPWM逆变电源的控制以及其并联运行技术进行了研究,为了得到性能优良的逆变电源系统。本文首先对单个SPWM逆变电源的结构性能进行了研究,接着对它的各种控制方式进行了详细的研究和比较,确定了系统中的单个逆变电源模块采用电流电容内环电压外环的双环反馈,并对控制中的参数进行了分析和选定,然后通过MATLAB对所设计的系统进行了仿真,结果证明,该系统具有良好的静态、动态及稳态性能,能保证单个模块的良好运行。接着对逆变电源并联系统的原理和数学模型进行了分析,详细探究了SPWM逆变电源并联的环流特性和功率特性,分析了现有均流策略并进行系统的比较。最后介绍了分散逻辑控制方式的原理并对系统进行了设计,运用了分散逻辑控制方式对两台逆变电源进行并联,并联过程中同步使用了数字锁相环进行控制,均流采用了有功无功的控制策略,对有功无功控制策略分别进行了详细的分析,并建立了系统的仿真模型进行仿真,证明了所运用的分散逻辑控制方法可以实现逆变电源并联系统的正常运行,能有效的抑止系统环流,并且系统的动态性能很好,也能很好的适应负载的扰动,体现了分散逻辑控制方式在逆变电源并联控制系统上的可行性和优越性。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章 绪论  7-13
  1.1 引言  7-8
  1.2 逆变电源并联技术的现状与发展  8-11
    1.2.1 逆变电源并联技术的现状与发展  8-9
    1.2.2 逆变电源并联控制策略  9-11
  1.3 选题意义和主要内容  11-13
    1.3.1 本文选题的意义  11-12
    1.3.2 本文研究主要内容  12-13
第2章 单个逆变电源模块的模型分析  13-32
  2.1 引言  13
  2.2 单个逆变电源模块的结构分析  13-17
    2.2.1 单个逆变模块的主电路结构  13-16
    2.2.2 基于正弦脉宽调制（SPWM）的逆变电源模型分析  16-17
  2.3 单个逆变模块的控制技术  17-24
    2.3.1 开环控制  18-19
    2.3.2 单电压环反馈控制  19-21
    2.3.3 电压电流双闭环反馈控制  21-24
  2.4 单个电源模块控制系统PI 参数的设定  24-29
    2.4.1 数字化PID 介绍  25-26
    2.4.2 系统中PI 参数的设定  26-29
  2.5 单个逆变模块控制系统仿真  29-31
    2.5.1 MATLAB 的介绍  29
    2.5.2 MATLAB 下的系统仿真模型及结果分析  29-31
  2.6 本章小结  31-32
第3章 逆变电源并联系统原理及分析  32-47
  3.1 引言  32
  3.2 逆变电源并联系统的原理  32-35
    3.2.1 逆变电源并联系统的原理  32-34
    3.2.2 逆变电源并联系统的数学模型  34-35
  3.3 逆变电源并联系统的环流特性分析  35-43
    3.3.1 逆变电源并联系统的环流特性  35-36
    3.3.2 逆变电源并联系统的均流技术  36-43
  3.4 逆变电源并联系统的功率特性  43-46
  3.5 小结  46-47
第4章 基于分散逻辑控制的逆变电源并联技术研究  47-62
  4.1 引言  47
  4.2 逆变电源并联的分散逻辑控制原理  47-51
    4.2.1 分散逻辑控制的概念  47-49
    4.2.2 分散逻辑控制的原理  49-51
  4.3 并联控制部分的设计  51-59
    4.3.1 输出电压的数字同步锁相技术  52-54
    4.3.2 有功功率和无功功率均分的调节控制  54-59
  4.4 并联控制系统的仿真分析  59-61
  4.5 小结  61-62
第5章 试验平台搭建及试验  62-76
  5.1 引言  62
  5.2 硬件电路设计  62-68
    5.2.1 主电路设计  62-63
    5.2.2 驱动电路设计  63-64
    5.2.3 控制电路设计  64-65
    5.2.4 采样检测电路设计  65-66
    5.2.5 过流保护电路设计  66-67
    5.2.6 输出有功、无功电流的检测电路设计  67-68
  5.3 系统软件实现  68-74
    5.3.1 主要软件设计要点及实现  68-74
  5.4 软件抗干扰的设计  74-75
  5.5 本章小结  75-76
第6章 结论  76-77
参考文献  77-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间的研究成果  81

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
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