三相并网逆变器电流闭环矢量控制方法的研究与实现.docx

摘要：近年来，世界能源匮乏和环境污染加剧，让可再生能源登上世界舞台。其中太阳能不仅是一次能源，也是可再生能源。太阳能作为一种取之不尽的自然资源，不仅可以免费使用，又无需运输，而且不会对环境构成威胁，因此成为当下最受欢迎的新能源之一。当前，太阳能有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。但是，目前太阳能利用的发展水平，因技术不成熟、控制方法不成熟、效率不够高等原因，还不能与常规能源相竞争。

而并网太阳能技术作为当今世界发展最快的技术，其效率和性能仍在开发中。本课题介绍了多种拓扑结构，并详细分析了通过对并网逆变器基于电网电压矢量控制的方法，来提高可再生能源的利用效率与性能。

基于电网电压定向的矢量控制（VOC）实质上是一种电流矢量控制。介绍了基于电压控制的三相并网逆变器的拓扑结构和控制方法。在基于电网电压控制中，运用了一种电流控制环，也就是说电流控制器是该控制方式的关键技术之一。本文主要采用的是PI控制器。因为电流控制回路是由一种同步旋转的dq框架控制的，参考电流从前系统的d轴控制器中提取，通过控制d，q轴电流来控制逆变器的有功功率和无功功率，从而提高系统的效率，改善并网电能质量。

此外，本文给出了加入锁相环的控制系统基于Matlab/Simulink环境下的系统仿真和仿真结果。该仿真和实验验证了该方案运行效果良好，目前的控制器可以改善系统的动态质量，并有助于通过追踪指令改善非稳态误差。

关键词：光伏系统；并网逆变器；电网电压定向控制；电流矢量控制；锁相环；MATLAB；SPWM

目录

摘要

Abstract

第一章-绪论-1

1.1光伏系统研究背景-1

1.2光伏逆变器研究现状和意义-2

1.3本文的主要研究工作-3

第二章-三相光伏并网逆变器的结构和分类-4

2.1三相光伏并网逆变器的结构-4

2.2三相光伏并网逆变器的分类-4

2.3光伏并网技术原理和分类-5

第三章  三相并网逆变器理论基础-8

3.1三相并网逆变器并网控制技术-8

3.2（a,b,c）坐标系到（d,q）坐标系变换-8

3.3（a,b,c）坐标系到（α,β）坐标系变换-9

3.4锁相环（PLL）-10

3.5三相正弦脉宽调制技术-10

第四章  三相并网逆变器的控制策略-13

4.1基于电网电压定向的矢量控制的基本原理-13

4.2控制器设计-17

第五章  仿真与实验-18

5.1仿真模型-18

5.2结果-19

第六章  总结-22

结束语--23

致  谢--24

参考文献-25