基于重復控制的新型五電平逆變器研究.pdf

1、隨著光伏發(fā)電等分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展，多電平技術已經從傳統(tǒng)的高壓、大功率向中、低壓功率的應用方面滲透，其目的在于利用多電平逆變器輸出電壓諧波少，電磁干擾小的優(yōu)勢提高電源質量，縮減電源體積和成本。本文引入一種新型單相五電平逆變電路，對其工作原理和調制方法進行分析，通過與其它五電平逆變器拓撲結構的比較，該電路使用的開關器件最少，適用于中低功率場合的應用要求。為充分發(fā)揮新型五電平逆變器的優(yōu)勢并探討多電平技術與波形控制技術的融合問題，本文將重復控

2、制技術應用在新型五電平逆變器的控制上，獲得了良好的效果。本文首先分析了重復控制器優(yōu)化波形的原理，并就其對擾動響應慢的缺點，引入狀態(tài)反饋極點配置+重復控制結構，增設電容電流反饋內環(huán)，提高整個系統(tǒng)的響應速度，同時也改善了逆變器的控制特性。為縮減系統(tǒng)成本，本文使用降維狀態(tài)觀測器替代電容電流采樣回路，通過仿真與實驗驗證：觀測器可以準確地預測電容電流變化，滿足內環(huán)控制需要。本文通過繪制系統(tǒng)Nyquist曲線分析重復控制器各部分對控制對象的穩(wěn)定性的

3、影響，通過繪制系統(tǒng)Bode圖的方法分析重復控制器各部分對受控對象的響應速度和諧波抑制能力的影響，并得出了相關的結論；同時給出了從控制對象模型測定－>重復內模濾波器－>重復控制增益－>二階濾波器－>相位補償環(huán)節(jié)設計的重復控制器設計方法。論文還分析了逆變器的極點配置方法與其對控制對象的特性影響，并給出了電容電流的數(shù)字化降維觀測器的設計方法和設計通式。為驗證設計系統(tǒng)，搭建了基于F240控制器的整個實驗電路，實驗結果說明了經典的波形控制技術能夠