毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 自动化 >

光伏发电系统并网控制技术及输出滤波器研究(5)

时间:2017-05-30 17:22来源:毕业论文
图2-5 单相桥式电压型逆变电路 PWM又可分为单极性调制和双极性调制。 1)单极性PWM控制方式:在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断。ur正半周,V1保持通,V


 
图2-5  单相桥式电压型逆变电路
PWM又可分为单极性调制和双极性调制。
1)单极性PWM控制方式:在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断。ur正半周,V1保持通,V2保持断,当ur>uc时使V4通,V3断,u0=Ud,当ur<uc 时使V4断,V3通,u0=0。ur负半周,V1保持断,V2保持通,当ur<uc时使V3通,V4断,u0=-Ud,当ur>uc 时使V3断,V4通,u0=0,虚线u0f表示u0的基波分量。波形见(2-6a)。
2)双极性PWM控制方式:在ur半个周期内,三角波载波有正有负,所得PWM波也有正有负。在ur一周期内,输出PWM波只有±Ud两种电平,仍在调制信号ur和载波信号uc的交点控制器件通断。ur正负半周,对各开关器件的控制规律相同,当ur>uc 时,给V1和V4导通信号,给V2和V3关断信号,如i0>0,V1和V4通,如i0<0,VD1和VD4通,u0=Ud ,当ur<uc 时,给V2和V3导通信号,给V1和V4关断信号,如i0<0,V2和V3通,如i0>0,VD2和VD3通,u0=-Ud 。波形见图(2-6b)。
   图2-6  PWM单极性调制与双极性调制
与双极性控制方式相比,单极性控制的优点:从输出波形上看,其通、断频率等效地增加了一倍,而电压跳动量减小了一倍,结果在输出电压的频谱上,最低次谐波以两倍于开关频率(即三角波频率)的边带出现。而且,单极性控制的谐波分量小、易于消除、对外部设备的谐波干扰较小;每次开关管开通或关断时,电压变化的幅度是双极性调制的一半,开关管所受的开关应力小。由于单极性控制优点突出,本文设计的并网逆变系统采用单极性控制方式[3]。
2.1.3  SPWM采样方法
要产生SPWM波形,首先要对目标正弦波进行采样。采样方法有自然采样法和规则采样法,下面对这两种方法进行介绍分析。
2.1.3.1 自然采样法
以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,这就是自然采样法。其优点是所得SPWM波形最接近正弦波,但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽表达式是一个超越方程,计算繁琐,难以实时控制。
2.1.3.2 规则采样法
本文采用的方法是规则采样法。规则采样法是一种应用较广的工程实用方法,其效果接近自然采样法,但计算量却比自然采样法少得多。
                                     图2-7  规则采样法调制
规则采样法如图(2-7)所示。三角波两个正峰值之间为一个采样周期 。自然采样法中,脉冲中点不和三角波一周期中点(即负峰点)重合。规则采样法使两者重合,每个脉冲中点为相应三角波中点,计算大为简化。三角波负峰时刻 对信号波采样得D点,过D作水平线和三角波交于A、B点分别在 时刻和 时刻控制器件的通断,脉冲宽度δ和用自然采样法得到的脉冲宽度非常接近。
规则采样法计算公式推导,设正弦调制信号为:
式中,a称为调制度, , 为信号波角频率。
从图(2-7)可得如下关系式:
因此可得:      (2-3)
在三角波的一个周期内,脉冲两边的间隙宽度δ’为:
                                    (2-4)
2.1.4  SPWM波的应用
根据以上分析,单极性SPWM波的控制方法中,与双极性控制方式相比,单极性控制的优点:从输出波形上看,其通、断频率等效地增加了一倍,而电压跳动量减小了一倍,结果在输出电压的频谱上,最低次谐波以两倍于开关频率(即三角波频率)的边带出现。而且,单极性控制的谐波分量小、易于消除、对外部设备的谐波干扰较小;每次开关管开通或关断,电压变化的幅度是双极性调制的一半,开关管所受的开关应力小。由于单极性控制优点突出,本文设计的并网逆变系统采用单极性控制方式。 光伏发电系统并网控制技术及输出滤波器研究(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_8116.html
------分隔线----------------------------
推荐内容