一、数字锁相环在低频相位同步控制中的应用（论文文献综述）
裴永浩[1]（2021）在《基于数字式锁相环的高精度时基校准器设计及实现》文中提出时基源也称为时钟源,是电子系统的核心部件,为应用设备的时序电路提供统一而精准的时频参考,以确保各功能电路的有序工作,被广泛应用于频率综合、导航控制、计算机网路与数据通信等众多国防工业及相关民用领域。时基源校准与相位控制同步技术是实现高精度时基校准的关键途径,因此,对时基校准与相位控制同步技术的研究具有重要现实意义。论文针对时基信号校正与同步锁相技术以及锁相环技术展开研究,介绍了该两项技术的研究现状,通过比较实现时基校准的众多手段,提出了一种以二阶广义积分器（SOGI）为数据预处理单元、以Park变换为数字鉴相器、融合IIR数字滤波以及DDS相位控制频率合成技术的数字式锁相环高精度时基校准方法。高精度时基校准器包括时基信号采样、时基信号正交化、基于Park变换的数字鉴相器、环路滤波器（IIR数字滤波器）、PI调节器以及DDS频率合成等组成单元,对方案中所涉及的功能电路以及闭环锁相控制算法的FPGA设计实现进行了详细分析论述。通过原理样机设计,对时基校准器进行频率、数字锁相环同步状态和10MHz时基输出特性进行测试,测试结果表明校频后输出信号频率可实现对基准源的高精度溯源,时基校准精度达到了1.9×10-8,验证了时基校准器方案的可行性和设计的正确性。
庞博[2]（2021）在《双馈风力发电系统并网运行高频振荡抑制策略研究》文中研究说明随着新能源发电产业的快速发展,风电在能源供给的地位日渐重要,其中基于双馈感应电机（Doubly fed Induction Generator,DFIG）的风电系统凭借其变流器容量小、运行控制灵活的优点成为了风电系统的重要机型。风电机组和电网之间的交互作用所引发的宽频振荡问题,是当前影响风电并网稳定运行的关键问题之一。风电机组并网运行的高频振荡作为互联系统稳定性问题之一,其对应的抑制技术的是当前风电并网运行亟需的关键技术之一,高性能振荡抑制技术的提出将能显着提升风电机组安全并网、稳定运行能力,为风电机组持续发展提供重要的技术保障。本文针对风电机组并网运行的高频振荡问题,从抑制技术对电网状态适应性、抑制技术对机组参数适应性、风电柔直接入场景下的振荡抑制技术三个方面对DFIG机组并网运行高频振荡抑制方法进行了深入研究。具体研究内容和贡献如下:1、针对现有振荡抑制技术在电网并补电容切换、电网存在背景谐波场景下出现的振荡抑制失效问题,通过分析并补电容切换、电网存在背景谐波时互联系统高频振荡变化特征,研究了同时实现高频振荡抑制及电网谐波抑制的DFIG机组阻抗特征要求,提出了具有应对频率偏移、兼顾抑制电网背景谐波的虚拟变频电阻（Virtual Frequency-Variable Resistance,VFR）技术,实现了谐波并补电网下的振荡抑制和谐波电流抑制性能的兼顾提升。针对现有技术未充分利用机侧变流器（Rotor Side Converter,RSC）和网侧变流器(（Grid Side Converter,GSC）协同控制能力,以实现机组多目标灵活运行的问题,通过分析DFIG系统在机/网侧引入阻抗重塑对机组阻抗特征的影响规律,研究了实现振荡和谐波电流抑制的多目标分配原则,提出了DFIG系统双变流器“振荡-谐波”多目标协同抑制方案,实现了具有振荡抑制能力风电机组的电流和功率多目标灵活优化。2、针对现有振荡抑制技术及VFR技术在单台机组参数偏移时振荡抑制性能下降问题,提出了基于H∞优化控制的DFIG系统阻抗重塑方法,研究了用于设计H∞控制器的DFIG系统广义被控对象建模方法,分析了广义被控对象模型的权重系数设计原则,提出了具有单机参数抗扰性的DFIG系统H∞振荡抑制方法,增强了高频振荡抑制器对单一机组参数偏移的适应性。针对H∞振荡抑制方法应用于具有较大参数差异的不同容量机组时,需要根据机组参数对控制器参数进行重新设计,否侧振荡抑制失效的问题,研究了基于电压前馈的DFIG机组阻抗重塑方法,该方法在无需机组参数获取的前提下可实现DFIG系统阻抗重塑,且阻抗重塑效果无关于机组参数。同时基于电压前馈控制对基频控制的影响分析,研究了兼顾振荡抑制性能和基频运行性能的振荡抑制器设计原则。该方法避免了振荡抑制器应用于不同机组时的控制器参数整定过程,提升了振荡抑制技术的工程实用性。3、针对风电柔直并网系统的高频振荡问题,建立了电压控制模式下柔直电站风场侧输出阻抗模型,分析了风电柔直互联系统的振荡机理及系统失稳关键因素,研究了WFSVC控制延时对提出系统稳定性的影响规律,提出了基于附加电压反馈的WFVSC延时消除控制器(（Delay Eliminating based Damping Controller,DEDC）,实现了风电柔直并网系统的高频振荡抑制。进一步,研究了计及输电线作用下的风电柔直互联系统的高频振荡的发生机理,分析了WFVSC控制延时及输电线路的容性作用对系统稳定性的影响规律,提出了结合DEDC附加并联谐振无源阻尼的WFSVC混合阻抗重塑策略,改善了带考虑传输线路的风电柔直系统阻尼特征,实现了风电柔直并网的高频稳定性能提升。
屈子森[3]（2021）在《高比例新能源电力系统电压源型变流器同步稳定性分析与控制技术》文中研究表明随着现代电力系统中新能源的大规模接入,以电压源型变流器为代表的电力电子装备在电力系统中急剧渗透,逐渐取代传统机电能量转换装备,正在深刻地改变着现代电力系统形态。电力系统的电力电子化将造成电力系统网络特性的深度转变,长期形成的关于电力系统稳定分析的基础理论与关键技术难以适用,无法揭示并解决电力电子化电力系统的安全稳定问题。电力电子装备作为电力系统的重要功率变换装备,其自身的控制技术与稳定分析是当前学术界与工业界共同关注的热点问题。然而,囿于电力电子装备的多样类型与复杂控制,装备本身的动态特征以及稳定机理尚不够明确,严重威胁着电力系统的安全稳定运行。为此,本文以电压源型变流器作为研究对象,围绕其两种典型控制技术（跟网型控制与构网型控制）,并基于运动方程（源于结构动力学）,分析变流器内部的动态交互作用与同步稳定性机理,在理论上指导变流器控制系统的设计与改进,进一步提升变流器在电力电子化电力系统中的运行可靠性,完成的主要工作如下:首先,研究了跟网型变流器控制环路间的动态交互作用。基于运动方程,提出了刻画跟网型变流器内部动态交互行为的数学模型,深化了对电压源型变流器动态行为的认知。凭借所提出数学模型,重点探索了交流电压控制环、有功功率控制环和锁相环间的动态交互作用,阐明了交流电压控制在不同控制带宽、电网强度及电压跌落深度下的负阻尼作用。为克服上述负阻尼作用破坏变流器同步稳定性的难题,提出了针对交流电压控制环的阻尼增强策略,有效地避免了变流器失稳现象。通过所提出数学模型,获得了变流器有功功率与虚拟功角间的等效摇摆方程关系式,证明了跟网型变流器的低虚拟惯量特征。其次,研究了构网型变流器控制环路间的动态交互作用。推导了计及多控制环的构网型变流器小信号模型,进而提出了描述构网型变流器内部动态交互作用的基于运动方程的数学模型。利用该数学模型,探明了内环电压/电流控制与外环构网型控制（具有同步功能的功率控制）的动态交互作用,阐释了低控制带宽下内环电压/电流控制负阻尼作用降低系统同步稳定性的机理,分析了低电网强度正阻尼作用有助于系统同步稳定性的成因。另外,针对典型构网型控制（下垂控制与虚拟同步机控制）,建立了变流器简化的有功功率控制环数学模型。在此基础上,利用系统动态响应过程中储能单元的能量变化,阐明了构网型变流器虚拟惯量的物理意义,指出了虚拟惯量的可调节性。进一步,通过对比跟网型变流器与构网型变流器,明确了后者在电力电子化电力系统中的应用优势。再次,提出了针对考虑电磁暂态特性的构网型控制的分析方法与参数设计策略。针对考虑电磁暂态特性的构网型控制,建立了变流器的低阶状态空间模型,利用特征分析法,能够阐明控制环路间的动态交互作用,以应对该类构网型变流器控制环路耦合问题。在此基础上,探索了虚拟励磁环与有功功率控制环的动态交互作用,阐释了虚拟励磁环影响输出功率动态响应与稳态控制精度的成因,并对应地提出了虚拟励磁环参数设计的指导方案。针对构网型控制环路复杂所带来的参数设计难题,提出了基于模拟退火算法的参数设计策略,实现了系统的最佳阻尼比设计,改善了变流器的动态性能。最后,探明了跟网型变流器与构网型变流器在大干扰下的暂态失稳原因。分别建立了跟网型变流器与构网型变流器的暂态模型,提供了针对变流器大干扰稳定性分析的理论基础。基于电压与虚拟功角关系曲线,分析了跟网型变流器的暂态失稳原因;基于有功功率与虚拟功角关系曲线,阐述了构网型变流器的暂态失稳原理;明确了两种变流器所具有的类似于同步发电机的暂态特性。进一步,挖掘了两种变流器暂态特性在输入给定、恢复力、阻尼系数及惯量系数四个方面的等效关系,加强了不同控制下变流器分析与设计的统一性。在此基础上,指出了两种变流器在大干扰下的控制参数统一选取方案,提升了两种变流器的大干扰稳定性。
高术宁[4]（2021）在《新能源发电并网控制策略研究与振荡机理分析》文中指出为了实现“碳中和”及“碳达峰”的宏伟目标,我国正进行着能源领域的转型,传统的火力同步机组正在被以风电,光伏为主的新能源所替代。随着电力电子设备渗透率的显着提高,我国电网正逐步呈现出“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”态势。在这一大背景下,决定了新能源并网特性的电力电子相关控制策略已经成为了发电系统中的关键一环。近年来,由新能源接入弱电网所引发的一系列宽频振荡问题严重威胁到了电网安全。研究表明,电力电子控制特性对新能源谐波外特性与并网稳定性影响较大,当控制策略与控制参数的选择不当时,可能诱发新能源并网的宽频振荡问题。综上所述,开展新能源并网控制策略及由控制主导的新能源振荡特性研究已经刻不容缓。本论文针对风电与光伏这两种主要的新能源并网领域,从并网逆变器及双馈风机这两种不同场景着手,从基波响应特性,及谐波响应特性主导的并网稳定性两个层面出发分析并对比了不同控制策略下的新能源并网设备性能。针对经典的电压定向矢量控制（VOC）对锁相精度要求较高,及控制非对称引起频率耦合等一系列问题,本文重点研究了一种新型的电压调制型直接功率控制策略（VM-DPC）。相对于经典的VOC控制,VM-DPC具备无需锁相,动态响应快,稳态性能佳,稳定极限相对较高等优点。本文针对并网逆变器这一应用领域,将VM-DPC与VOC及比例-谐振控制（PR）进行了对比,提出了一种归一化控制策略设计框架,统一了 VM-DPC,VOC,PR控制的功率跟踪动态特性。以此为基础,本文量化分析并对比了上述三种控制策略对逆变器谐波导纳特性与并网稳定性的影响。在双馈风机应用领域,为改进VOC双环控制动态响应慢,控制性能受限于锁相精度等缺点,本文研究了一种针对双馈风机的VM-DPC设计方法及并网稳定性分析方法,将其与VOC控制进行了对比。仿真及硬件实验证明,VM-DPC相对于VOC具备更快的响应速度与近似的稳态特性,且不需要锁相环。通过对基于VM-DPC的双馈风机进行导纳建模,本文对影响双馈风机并网稳定性的不同因素进行了定性及定量分析。本文主要贡献可以概括如下:（1）构建了包括VOC,PR,及VM-DPC在内的控制策略归一化分析框架。即在理想的电网条件下,通过前馈环节对控制系统线性化,将三种不同控制的功率跟踪动态特性统一描述为相同的二阶传递函数。以此为基础,本文对比了不同控制结构在非理想情况下的并网特性的差异,结果表明VM-DPC相对于VOC及PR控制具备更好的抗干扰特性。（2）首次系统建立了基于VM-DPC的并网逆变器序导纳模型。该模型基于归一化分析框架和谐波线性化方法,考虑了前馈及滤波环节。并将其与基于VOC及PR控制的逆变器导纳特性进行了对比,量化分析了上述三种控制策略的逆变器并网稳定性差异。VOC控制所采用的同步坐标锁相环（SRF-PLL）的非对称特性导致了频率耦合效应,VM-DPC与PR控制虽然结构对称,但其控制非线性部分也将导致频率耦合效应,这提升了导纳建模难度。为了更好对比三种策略,简化分析并提升序导纳建模精度,本文利用一种新型对称锁相技术（S-PLL）替换SRF-PLL,从而消除了 VOC引入的频率耦合效应。此外,本文利用二阶带通滤波器降低了控制输入中的电网电压谐波含量对控制的影响,这同时减小了 PR与VM-DPC的频率耦合效应。基于这些改进,三种策略在线性化后的谐波响应都可以近似等效为SISO的序导纳形式。通过频率扫描法,验证了导纳建模的准确性。结合网侧等效导纳,通过奈奎斯特稳定判据对基于三种控制策略的逆变器的并网稳定性进行了分析。通过RT-LAB实时仿真平台,验证了基于导纳建模的并网逆变器稳定性判据准确性。（3）提出了应用于双馈风机的VM-DPC控制策略,并将其与VOC的控制特性进行了详细对比,从动态响应,稳态特性,控制复杂度等层面说明了所提出的VM-DPC有效性及先进性。此外,针对电压不平衡时基于VM-DPC的双馈电机功率输出振荡明显,电流中含有较大负序分量及三次谐波分量这一缺陷,提出了一种基于VM-DPC结构的负序电流抑制策略（C-VM-DPC）,该策略可以有效降低定子电压不平衡时系统的负序电流输出及功率波动。所提出的策略皆通过仿真及硬件实验予以了验证。（4）首次系统性构建了基于VM-DPC的双馈风机序导纳模型,并基于此分析了双馈风机的并网稳定性。通过频率扫描法验证了导纳建模的准确性。分析了控制参数,电网参数,及转速与功率工作点对于双馈风机谐波导纳特性及并网稳定性的影响。仿真结果验证了基于导纳模型的双馈风机并网稳定性判据准确性。
方舟[5]（2021）在《DC-DC控制器芯片自适应频率同步技术研究与实现》文中提出当今,随着现代微电子技术的发展,电子类产品在生活中的作用越来越多。电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits,PMIC）,作为电子产品的重要部分,与电子科技的发展密不可分。Buck路作为PMIC中DC-DC变换器的重要结构,在近年来广受关注。随着芯片集成度的不断提高,多相Buck变换器因它功率密度更大,应用环境更加宽泛灵活,是现在PMIC领域内研究的热点。因需要兼顾变换器整体的输出特性和通路间的同步调整,以及两种反馈环路在同一个变换器系统中相互影响,多相Buck的控制方法是研究难点。设计中,关于系统导通时间调整的同步控制往往局限在较小的频率范围内,并且常按保证稳定性最差的频率设计,这限制了芯片工作在其他同步频率下的性能。目前,也少有模型对多相Buck变换器频率同步调整进行描述,相关设计缺乏理论指导,难以精确地设计同步控制环路的带宽。本文利用描述函数法对PLL频率同步COT控制的多相Buck变换器频率同步控制进行深入理论分析,并建立出等效小信号模型,根据模型给出多相Buck频率同步控制设计准则。依据模型和设计准则,本文提出自适应频率同步技术的控制技术改良方案,以此实现了对多相Buck中频率同步PLL带宽的精准设计,在增强系统稳定性的同时,提升变换器在各个同步频率工作点上的性能。本文提出双路径补偿通路PLL频率同步COT控制的新电路架构,能方便地实现PLL频率同步Buck系统中补偿零点位置随频率的精确调整,以此实现自适应频率同步,大大拓宽了多相Buck变换器频率同步控制范围。本文具体介绍多相Buck变换器中自适应频率同步COT的电路实现方法,以及零点补偿快速通路等具有创新性的子模块电路。最后,基于0.18μm的BCD（Biplor-CMOS-DMOS）工艺,本文设计出一款PLL频率同步谷值电流模COT控制3A双通路Buck变换器芯片,并根据理论分析完成自适应频率同步改良。并通过Simulink对自适应频率改良后整体系统仿真验证。通过Hspice仿真验证所设计的芯片输入电压可调节范围能达3.6-20V,输出电压调节范围能达0.6-5.5V,单通路最大电流3A,一般工作情况效率可达90%,而输入频率同步范围可以拓宽到1-10MHz,实现稳态下稳定的频率锁定功能和瞬态下快速响应。完成该芯片的版图设计,以及后仿真验证。
张前进[6]（2020）在《无功补偿下大型光伏并网系统不稳定机理及抑制策略研究》文中认为大型光伏并网系统多建于偏远地区,其输出的电能经高压输电系统供给远距离负荷的过程中,由于变压器及高压输电线路的存在,大型光伏并网系统中的等效电网阻抗不可忽略。由于大型光伏并网系统容量较大,输出电能大,等效电网阻抗的存在极易诱发并网系统的电压问题。无功补偿是解决电网阻抗造成的电压问题的有效措施。然而,无功补偿的投入改变了并网系统的运行特性,也会导致大型光伏并网系统产生新的不稳定现象。由于光伏并网逆变器是大型光伏并网系统的主要组成部分,其稳定与否关系到整个并网系统的稳定运行,因此针对无功补偿下大型光伏并网系统的稳定性问题,本文以大型光伏并网系统中并网逆变器为研究对象,在大型光伏并网系统典型结构和逆变器控制方式的基础上,建立了无功补偿下并网系统的等效模型,分析了无功补偿导致的大型光伏并网系统不稳定的机理,并提出了相应的稳定性提高措施。本文结合国家自然科学基金（51477021）课题“大型光伏并网系统谐振机理及抑制措施研究”深入系统地开展了“无功补偿下大型光伏并网系统不稳定机理及抑制策略研究”的论文工作。首先,论文详细分析了电网阻抗造成的光伏并网逆变系统中的电压问题,以及串、并联无功补偿理论在维持逆变系统电压稳定中的应用。在此过程中,分析了大型光伏并网系统的典型结构和逆变器的控制方式,并在此基础上,建立了大型光伏并网系统的等效模型,将电网阻抗对并网系统的影响等效到单台逆变器并网系统,进而建立了光伏系统容量参数与等效电网阻抗的关系,研究了计及光伏系统容量参数的等效电网阻抗对逆变器输出侧电压及直流侧电压造成的影响,并且应用串并联无功补偿解决了逆变系统的电压问题。理论分析及仿真证明了串并联无功补偿在光伏并网逆变系统电压稳定中的重要作用,为后文的研究打了下基础。然后,在大型光伏并网系统串联补偿的背景下,论文揭示了串联无功补偿导致的光伏并网逆变系统不稳定的机理。在此过程中,论文重点研究了串联补偿对并网逆变系统电流环控制和锁相环控制的影响。在电流环方面,论文建立了考虑串联补偿的逆变系统电流环控制模型,利用Bode图分析了无功补偿对电流环控制带来的影响。研究发现,在串联补偿下,串联电容型无功补偿设备并不会对电流环的控制产生较大影响,电流环主导下的系统稳定性仍只受等效电网电感的影响。在锁相环方面,建立了考虑无功补偿的锁相环控制系统非线性模型,绘制出了系统的稳定曲线,并据此揭示了无功补偿对锁相环控制的影响。研究发现,串联补偿可以有效消除电网电感在基波频率处对系统稳态运行点的限制,然而,却会引发锁相环输出频率扰动和逆变器电流参考最大值曲线在次同步频率范围内的大幅降低,从而在较大的无功补偿下,导致锁相环控制偏移基波静态工作点,进而引发并网系统出现振荡不稳定现象。接着,针对光伏并网系统中并联无功补偿的情况,论文揭示了并联无功补偿导致并网系统不稳定的原因。在此过程中,重点讨论了并联电容型无功补偿设备和并联静止同步补偿器两种典型的并联无功补偿形式。研究发现,并联静止同步补偿器对并网逆变系统控制稳定性的影响较小,而并联电容型无功补偿对并网系统的电流环和锁相环控制都会产生较大影响,进而威胁系统的稳定性。一方面,并联电容型补偿设备会在逆变系统电流环控制中引入反谐振尖峰并降低系统的相位裕度,从而导致电流控制的不稳定。另一方面,并联电容型无功补偿会降低锁相环控制超同步频率范围内的稳定曲线,容易导致锁相环静态工作点偏移到超同步频率处,进而导致锁相环所主导的并网系统不稳定。研究结果揭示了无功补偿导致的大型光伏并网系统不稳定的机理,为进一步抑制无功补偿导致的不稳定提供了理论支撑。最后,针对串、并联无功补偿引发的光伏并网逆变系统的控制不稳定问题,本文从电流环和锁相环两个角度入手,提出了相应的稳定性提高方法,从而提高了无功补偿下大型光伏并网系统的稳定性。对于电流环主导的系统不稳定问题,本文通过设计超前相位补偿环节有效地抑制了并联电容引入的反谐振尖峰的影响;对于锁相环主导的系统不稳定问题,本文提出了锁相环前置带通滤波器及降低锁相环控制器参数的方法,有效限制了锁相环的输出频率扰动,从而保证了串、并联补偿下锁相环控制系统的正常运行。论文通过仿真和实验,验证了以上理论的可行性和有效性,为大型光伏并网系统的大型化发展和无用补偿在光伏并网系统中的有效应用提供理论参考。
龚英明[7]（2020）在《高压直流同步触发控制对后续换相失败的影响研究》文中指出换相失败是高压直流逆变器的常见故障之一。大量研究和运行经验表明,绝大多数的换相失败是由交流故障引起,且从交流故障到直流发生换相失败一般仅需几毫秒,通常首次换相失败很难避免。首次换相失败后,如果控制系统调节不当将可能引起后续换相失败,严重威胁大电网的安全稳定运行。同步触发控制作为高压直流控制系统的基础,通过改变换流阀的触发相位,实现对直流系统的运行状态的调节。因此深入分析高压直流同步触发控制,对于减小高压直流发生后续换相失败的几率以及实现高压直流首次换相失败后的快速、可靠恢复具有重要的意义。本文首先介绍了高压直流控制系统的分层控制总体策略;基于CIGRE HVDC标准测试模型介绍了高压直流极控系统的基本原理;对CIGRE、ABB、SIEMENS三种常见的高压直流同步触发控制的基本原理进行介绍,详细分析了三种同步触发控制中采用的锁相环以及各自生成触发脉冲的具体过程。接着,本文分析了锁相环对高压直流输电系统后续换相失败的影响,并指出传统锁相环在电网故障下存在动态响应慢、频率波动大、相位和频率检测耦合等问题。为解决上述问题,提出一种新型锁相环。该锁相环将级联延迟信号消除法滤波与数学运算滤波结合作为前置滤波模块,实现快速提取电压基波正序分量的目的;同时,该锁相环还增加一个故障检测环节,用于快速、准确地检测交流故障。在检测出交流故障后,该锁相环在一定时间内固定锁相环的频率不变,实现了相位检测和频率检测解耦,提高了锁相环的动态响应性能。最后,将新型锁相环应用于CIGRE HVDC标准测试模型和三沪直流以及贵广II直流实际工程模型中进行测试,仿真结果表明该锁相环能够为高压直流触发控制系统提供准确的参考相位,有效减少高压直流发生后续换相失败的机率。此外,本文还建立了ABB同步触发控制功能的离散小信号模型,分析了锁相环比例积分（PI）控制参数、换相电压同步修正系数k对同步触发控制的影响。针对现有同步触发控制在交流故障下锁相速度慢,且触发控制不能快速准确地按照锁相环的输出相位进行触发等问题,提出一种新同步触发控制方法。该方法采用级联消去信号锁相环快速跟踪换相电压相位,同时对触发方式进行改进,使得其能够快速地按照锁相环的输出相位准确触发,有利于高压直流控制系统的精准调节。基于CIGRE HVDC标准测试模型对改进同步触发控制进行测试。仿真结果表明,该改进同步触发控制能够有效降低后续换相失败的概率,提升高压直流输电系统的恢复性能。最后进行总结与展望,对高压直流同步触发控制提出进一步的研究工作。
陈倩[8]（2020）在《倍压电路大升压比双Buck并网逆变器》文中认为传统能源带来的环境污染以及能源匮乏问题日益严重,太阳能因其清洁丰富的优点成为可再生能源中的重点研究对象,与此同时,太阳能发电技术以其高效、无污染、不受资源分布地域限制等优点得到广泛的关注。本文针对光伏并网系统中单个光伏电池板输出电压过低难以升压得到与市电并网的直流母线电压问题,提出了一种将单个光伏电池板20V输出电压通过大升压比DC/DC变换器连接至400V直流母线,之后再经逆变电路将400V直流母线电压实现并网逆变的两级式并网逆变器电路拓扑。该拓扑前级采用一种交错型结构和二极管-电容倍压单元（Diode–capacitor Multiplier,DCM）组合的倍压电路大升压比DC/DC结构,实现高增益和最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）控制;后级采用无桥臂直通风险的双Buck逆变结构,利用电压电流双闭环、数字锁相控制方法实现逆变并网。另外,该拓扑采用高频开关控制以顺应逆变器高开关频率和高功率密度的发展趋势。本文将从电路拓扑结构和控制策略等问题展开深入的研究分析。具体内容包括:首先,对前级高增益高效率电路拓扑的工作原理进行详细分析,通过电压增益的计算初步验证了电路具有20倍增益的正确性;建立光伏电池的数学模型,并在PSIM环境下搭建了仿真模型,仿真分析了不同光照和温度条件下的输出特性;介绍了几种典型和智能的最大功率点跟踪控制算法,其中,经过仿真分析传统电导增量法和变步长电导增量法,验证了后者的优越性能。其次,对后级双Buck逆变电路拓扑的选取和工作原理进行了详细阐述,其调制方式为不对称单极性SPWM调制技术,电路具有高频驱动信号无死区时间和输出电流畸变率小的优点;为了保持直流母线电压的稳定并实现并网电流单位功率因数控制,双Buck电路采用了一种电压外环PI控制和电流内环PR控制的双闭环控制策略;针对PR控制器存在的非基波频率区域增益小的问题,引入电压前馈环节来抑制电网电压对并网电流的影响,同时对控制策略建模分析,设计了控制参数;另外,介绍了锁相环技术的原理以及给出了数字锁相环的实现方法。最后,基于控制芯片TMS32F28335,详细介绍了主电路参数的设计与选型,控制系统硬软件部分的设计;根据前文的理论分析,搭建了基于光伏面板20V输入的倍压电路大升压比双Buck光伏并网系统的仿真模型,对前级采用的扰动观察控制算法和后级采用的SPWM双闭环控制策略进行仿真验证,仿真结果验证了本文提出的逆变器系统在高变比、并网高质量等方面的优越性;另外搭建了400W的实验样机,通过实验结果进一步验证了理论分析的可行性。
宋怡[9]（2020）在《风电并网系统的宽频带振荡阻抗分析与稳定控制研究》文中提出随着网内风电装机容量逐年增加,风电并网系统宽频带振荡事故的相关报道引起了广泛关注。为提升大规模风电并网安全性与消纳能力,本文以风电经串/并联补偿并网系统为主要研究对象,分析其宽频带振荡机理以及主要影响因素,研究基于虚拟阻抗的控制方法在风电并网系统宽频带振荡抑制中的应用。具体研究内容如下:首先,推导风电并网系统阻抗模型。根据双馈风机并网的工作原理对双馈风机进行数学建模,推导双馈风机并网系统的等效阻抗模型。阻抗模型主要包括感应发电机、控制系统和并网线路三部分。控制系统模型构建过程中控制内环考虑了电流内环,控制外环分别考虑了有功功率外环以及交流电压幅值外环两部分,另外还考虑了锁相环的影响,而并网线路分别考虑了串补以及并补两种类型。其次,在风电并网系统阻抗模型基础上,分析风电并网系统的宽频带振荡机理以及宽频带振荡频率处系统阻尼特性。首先在PSCAD上搭建风机并网仿真模型,对比分析风机并网台数、风速、线路参数以及控制参数对系统阻尼比的影响;然后在Matlab环境下自定义风电并网系统阻抗分析程序,进一步对前述主要参数影响下的系统振荡频率进行计算;最后依据奈奎斯特稳定判据,判断前述主要参数对系统稳定性的影响。再次,提出一种适用于风机并网系统宽频带振荡抑制的虚拟阻抗控制方法。该方法针对于风机不同并网方式下的谐振机理,分别提出在双馈风机定子侧和网侧控制环节添加虚拟阻抗。其中,针对风电并网系统发生SSR振荡现象,提出在风机定子侧添加虚拟电阻改变等效阻抗幅值和相角;而针对HFR振荡现象,在并网系统网侧增设虚拟阻抗进而改变其等效阻抗幅值和相角,实现宽频带振荡效果。最后,依据奈奎斯特稳定判据判断抑制策略添加后系统的稳定性。最后,在Hypersim环境下搭建风机并网宽频带振荡全数字实时仿真平台。分别模拟风速、风机并网台数、线路参数以及控制参数不利条件下系统次同步振荡和高频谐振现象,分别计算抑制策略添加前后风电系统并网点处电流波形,并通过FFT分析其振荡频段内分量含量,检验抑制策略实施效果。
王朝阳[10]（2020）在《基于DSP的双向AC/DC变换器的研究与实现》文中进行了进一步梳理储能是当今新能源领域的一个研究热点,储能在一些新兴领域中越来越占有重要的地位,如在UPS不间断电源、VTG新能源汽等领域。储能对于能源的合理利用起着相当关键的作用。而近年来采用蓄电池作为储能装置是现在研究的前沿方向,其中双向AC/DC变换器是储能系统的关键部件,可以实现能量的双向流动。双向AC/DC变换器网侧电流的谐波治理以及电网锁相环的锁相精度一直是工程研究热点领域。由于传统的锁相环大多采用模拟器件锁相,模拟器件易于老化、受温度较敏感等缺点,对锁相环的锁相精度会造成影响。为此,本文选用了纯软件的锁相环算法,并对比分析了两款正交信号发生器,提出一种判断锁相成功的方法,采样瞬时直接电流控制策略对网侧电流进行控制。本文首先选用单相全桥电压型双向AC/DC变换器为研究拓扑,以开关函数描述数学模型为研究点,并选用双极性调制技术实现SPWM波,控制策略方面采用瞬时直接电流控制,详细分析设计了电压外环和电流内环的PI控制器以及数字实现方法。选用基于反PARK变换的正交信号发生器单同步坐标系软件锁相算法进行了电网频率突变、相位突变等常见故障的仿真分析及实验平台的验证,提出一种判断锁相成功的方法。对单相全桥电压型双向AC/DC变换器拓扑结构的硬件电路和系统软件进行设计,对主电路参数选型、信号采集调理电路、驱动电路、保护电路、辅助电源等进行了详细的设计说明,并以TMS320F28335为主控芯片对系统软件主程序和中断子程序进行了设计,对软件产生SPWM波进行了推导论述。最后在Matlab/Simulink上进行了系统的带载能力性能分析,分析其由空载到轻载,从轻载到满载以及从整流模式切换到逆变模式的系统动态响应等情况,并最终在搭建的实验平台上验证了软件实现SPWM波以及系统PWM整流模式的开环、闭环实验验证。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性及可行性。
二、数字锁相环在低频相位同步控制中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、数字锁相环在低频相位同步控制中的应用（论文提纲范文）
（1）基于数字式锁相环的高精度时基校准器设计及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 时基校准技术研究与应用现状 |
| 1.2.2 同步锁相技术研究现状 |
| 1.2.3 数字和软件锁相环技术研究现状 |
| 1.3 论文内容及章节安排 |
| 2 高精度时基校准和同步锁相技术 |
| 2.1 影响时基校准精度的因素 |
| 2.2 高精度时基校准方法 |
| 2.2.1 时钟驯服法 |
| 2.2.2 原子频率直接溯源法 |
| 2.2.3 空间授时校准法 |
| 2.3 基于锁相环的时基锁相同步技术 |
| 2.3.1 软件锁相环位同步技术 |
| 2.3.2 数字锁相环同步锁相技术 |
| 2.4 时基校准锁相环控制模型建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高精度时基校准器方案设计 |
| 3.1 时基校准器设计实现指标 |
| 3.2 时基校准同步结构分析 |
| 3.3 数字式锁相环系统结构设计及工作原理分析 |
| 3.3.1 数字锁相环组成及实现方案 |
| 3.3.2 数字锁相工作过程分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 时基校准器软硬件设计 |
| 4.1 时基源选择及时钟源电路设计 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.2.1 数字逻辑算法集成与时序控制硬件平台 |
| 4.2.2 时基信号采样电路设计 |
| 4.2.3 时钟信号分频及多路扇出电路设计 |
| 4.2.4 数模转换电路设计 |
| 4.2.5 比例积分电路设计 |
| 4.2.6 同步相位测量电路设计 |
| 4.3 闭环锁相控制算法及逻辑控制 |
| 4.3.1 FPGA设计环境及仿真平台 |
| 4.3.2 频率自适应信号采集时序控制模块 |
| 4.3.3 正交信号产生及鉴相器模块 |
| 4.3.4 DDS相位控制频率合成模块 |
| 4.3.5 IIR数字低通滤波器及DAC时序控制模块 |
| 4.3.6 锁相环相位数据回传控制模块 |
| 4.3.7 闭环锁相控制算法FPGA设计的整体综合 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验结果分析 |
| 5.1 测试平台搭建 |
| 5.2 时基校准器特性测试 |
| 5.2.1 频率测试 |
| 5.2.2 数字锁相环相位同步测试 |
| 5.3 10MHz时基输出特性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）双馈风力发电系统并网运行高频振荡抑制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 风电现状及趋势 |
| 1.1.2 风力发电系统基本结构和运行原理 |
| 1.1.3 风电并网运行振荡事故案例 |
| 1.2 双馈风电机组高频振荡抑制技术问题 |
| 1.3 双馈风电机组振荡抑制技术研究综述 |
| 1.3.1 双馈风电机组并网稳定性分析 |
| 1.3.2 双馈风电机组稳定运行方法 |
| 1.3.3 双馈风电机组柔直并网运行 |
| 1.4 研究内容及架构 |
| 第2章 具有电网状态适应性的高频振荡抑制方法 |
| 2.1 互联系统阻抗稳定性分析理论 |
| 2.1.1 双馈风电系统及并联补偿电网阻抗建模 |
| 2.1.2 DFIG机组接入并联补偿电网高频振荡机理分析 |
| 2.2 基于虚拟变频电阻的高频振荡抑制技术 |
| 2.2.1 不同电网状态下的高频振荡特征 |
| 2.2.2 基于VFR的高频振荡抑制技术 |
| 2.2.3 控制参数及运行性能分析 |
| 2.2.4 仿真分析 |
| 2.2.5 实验测试 |
| 2.3 基于目标分配原则的DFIG系统机网协同控制策略 |
| 2.3.1 DFIG振荡-电能质量协同控制 |
| 2.3.2 机网协同控制的目标分配原则 |
| 2.3.3 协同控制运行性能分析 |
| 2.3.4 仿真分析 |
| 2.3.5 实验测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 具有机组参数适应性的高频振荡抑制方法 |
| 3.1 现有振荡抑制的参数依赖性 |
| 3.2 基于H_∞控制器的高频振荡抑制方法 |
| 3.2.1 H_∞鲁棒控制理论 |
| 3.2.2 H_∞广义被控对象建模方法 |
| 3.2.3 H_∞鲁棒控制器性能分析 |
| 3.2.4 实验测试 |
| 3.3 基于阻抗自适应重塑的高频振荡抑制技术 |
| 3.3.1 基于电压前馈的阻抗自适应重塑方法 |
| 3.3.2 电压前馈控制器设计方法 |
| 3.3.3 阻抗自适应重塑性能及分析 |
| 3.3.4 仿真分析 |
| 3.3.5 实验测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双馈风电经柔直并网系统的高频振荡抑制技术 |
| 4.1 双馈风场柔直并网互联系统 |
| 4.1.1 双馈风场经柔直并网结构及控制描述 |
| 4.1.2 VSC-HVDC阻抗建模 |
| 4.2 双馈风电柔直互联系统高频振荡抑制 |
| 4.2.1 双馈-柔直互联系统振荡机理 |
| 4.2.2 基于控制延时效应消除的互联系统振荡抑制 |
| 4.2.3 风电柔直系统运行性能分析 |
| 4.2.4 仿真分析 |
| 4.2.5 实验测试 |
| 4.3 计及传输线的互联系统高频振荡抑制 |
| 4.3.1 计及长传输线双馈柔直系统振荡机理 |
| 4.3.2 基于混合虚拟阻抗的互联系统振荡抑制方法 |
| 4.3.3 混合阻抗重塑设计及运行性能评估 |
| 4.3.4 仿真分析 |
| 4.3.5 实验测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论与研究贡献 |
| 5.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的科研成果 |
（3）高比例新能源电力系统电压源型变流器同步稳定性分析与控制技术（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 相关理论概述 |
| 1.2.2 跟网型控制研究现状 |
| 1.2.3 构网型控制研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 跟网型变流器控制环路的动态交互作用及其影响 |
| 2.1 跟网型变流器数学建模 |
| 2.1.1 典型跟网型变流器控制系统 |
| 2.1.2 交流电路数学模型 |
| 2.1.3 控制策略数学模型 |
| 2.2 交流电压控制对小干扰同步稳定性的影响及其改进策略 |
| 2.2.1 基于运动方程的数学模型 |
| 2.2.2 交流电压控制对小干扰同步稳定性的影响分析 |
| 2.2.3 改进型交流电压控制 |
| 2.2.4 仿真验证 |
| 2.3 跟网型变流器的虚拟惯量 |
| 2.3.1 用于变流器虚拟惯量分析的小信号模型 |
| 2.3.2 跟网型变流器的虚拟惯量 |
| 2.3.3 仿真验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 构网型变流器控制环路的动态交互作用及其影响 |
| 3.1 构网型变流器数学模型 |
| 3.1.1 典型构网型变流器控制系统 |
| 3.1.2 交流电路与内环控制数学模型 |
| 3.1.3 典型构网型控制策略数学模型 |
| 3.2 构网型变流器的虚拟惯量 |
| 3.2.1 有功功率控制环路模型 |
| 3.2.2 虚拟惯量分析 |
| 3.2.4 仿真验证 |
| 3.3 内环控制与构网型控制的动态交互作用及其影响 |
| 3.3.1 基于运动方程的数学模型 |
| 3.3.2 内环控制与构网型控制的动态交互作用及其对稳定性的影响 |
| 3.3.3 仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑电磁暂态特性的构网型控制的参数分析与设计 |
| 4.1 采用考虑电磁暂态特性的构网型控制的变流器 |
| 4.2 虚拟励磁环与有功功率控制环的动态交互作用及其影响 |
| 4.2.1 系统小信号模型建立 |
| 4.2.2 虚拟励磁环与有功率控制环的动态交互作用 |
| 4.2.3 实验验证 |
| 4.3 基于模拟退火算法的构网型变流器参数设计方法 |
| 4.3.1 构网型控制各参数特性 |
| 4.3.2 基于模拟退火算法的参数设计方法 |
| 4.3.3 实验验证 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 跟网型与构网型变流器的大干扰同步稳定性分析 |
| 5.1 跟网型变流器的大干扰同步稳定性分析 |
| 5.1.1 跟网型变流器暂态模型 |
| 5.1.2 失稳机理分析 |
| 5.2 构网型变流器的大干扰同步稳定性分析 |
| 5.2.1 构网型变流器暂态模型 |
| 5.2.2 失稳机理分析 |
| 5.3 两种变流器的大干扰同步稳定性对比与验证 |
| 5.3.1 变流器大干扰同步稳定性对比 |
| 5.3.2 跟网型变流器的大干扰同步稳定性验证 |
| 5.3.3 构网型变流器的大干扰同步稳定性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和申请的专利 |
（4）新能源发电并网控制策略研究与振荡机理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 新能源并网控制策略研究现状 |
| 1.2.1 变流器并网控制策略 |
| 1.2.2 双馈风机并网控制策略 |
| 1.3 基于等效导纳的新能源并网稳定性研究现状 |
| 1.3.1 变流器并网稳定性研究 |
| 1.3.2 双馈风机并网稳定性研究 |
| 1.4 论文主要工作及章节安排 |
| 第二章 并网变流器控制策略 |
| 2.1 并网变流器等效动态建模 |
| 2.2 理想电网下的变流器并网控制策略 |
| 2.2.1 电压矢量定向控制策略 |
| 2.2.2 比例-谐振功率控制策略 |
| 2.2.3 电压调制型直接功率控制策略 |
| 2.3 控制器动态响应仿真结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 并网变流器的序导纳建模及并网稳定性分析 |
| 3.1 谐波空间矢量表示方法 |
| 3.2 导纳建模间等效关系 |
| 3.3 并网变流器序导纳建模方法 |
| 3.3.1 并网变流器基础导纳模型 |
| 3.3.2 基于电压矢量定向控制的并网变流器序导纳建模与频率耦合现象 |
| 3.3.3 对称锁相技术及其序导纳建模方法 |
| 3.3.4 基于比例-谐振控制的并网变流器序导纳建模 |
| 3.3.5 基于电压调制型直接功率控制的并网变流器序导纳建模 |
| 3.3.6 控制策略对于并网变流器谐波导纳影响分析 |
| 3.4 基于序导纳模型的并网变流器稳定性分析 |
| 3.4.1 奈奎斯特稳定判据 |
| 3.4.2 硬件在环实时仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双馈风机建模及并网策略研究 |
| 4.1 双馈电机等效动态建模 |
| 4.2 定子侧变流器控制 |
| 4.2.1 基于旋转坐标系的网侧矢量控制 |
| 4.2.2 基于静止坐标系的网侧直接功率控制 |
| 4.3 转子侧变流器控制 |
| 4.3.1 双馈风机转子侧变流器电压矢量定向控制方法 |
| 4.3.2 双馈风机转子侧变流器电压调制型直接功率控制方法 |
| 4.3.3 仿真结果与对比分析 |
| 4.3.4 半实物硬件实验验证 |
| 4.4 不平衡工况下的双馈风机负序抑制策略 |
| 4.4.1 电网不平衡下输出功率分析 |
| 4.4.2 基于信号延时的负序提取环节 |
| 4.4.3 基于直接功率控制的负序功率控制策略 |
| 4.4.4 仿真结果与对比分析 |
| 4.4.5 半实物硬件实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于电压调制型直接功率控制的双馈风机序导纳建模与并网稳定性分析 |
| 5.1 基于电压调制型直接功率控制的双馈风机序导纳建模 |
| 5.1.1 转子变换器侧谐波导纳建模 |
| 5.1.2 双馈风机序导纳扫频验证 |
| 5.2 基于电压调制型直接功率控制的双馈风机并网稳定性分析 |
| 5.2.1 基于伯德图的并网稳定性分析 |
| 5.2.2 仿真验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 有待展开的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）DC-DC控制器芯片自适应频率同步技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展态势 |
| 1.2.1 Buck变换器发展历程 |
| 1.2.2 多相Buck变换器分类及发展现状 |
| 1.3 本文工作内容及结构安排 |
| 第二章 多相Buck变换器基本理论 |
| 2.1 Buck变换器工作原理 |
| 2.1.1 连续导通模式 |
| 2.1.2 非连续导通模式 |
| 2.2 Buck变换器控制模式 |
| 2.2.1 PWM控制Buck变换器 |
| 2.2.2 COT控制Buck变换器 |
| 2.2.3 Buck变换器控制技术比较 |
| 2.3 多相Buck变换器控制模式 |
| 2.3.1 脉冲分布法 |
| 2.3.2 采用PLL同步结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 PLL频率同步COT控制建模与自适应频率同步技术 |
| 3.1 采用PLL频率同步结构谷值电流模 COT控制系统描述函数建模 |
| 3.1.1 PLL调制T_(on)的描述函数模型 |
| 3.1.2 大信号下V_(CP)的DC值与稳定频率的关系 |
| 3.1.3 PLL_COT双环路模型分析 |
| 3.2 一般II型锁相环环路稳定条件 |
| 3.3 采用PLL同步结构的COT控制电路设计准则 |
| 3.4 自适应频率同步技术 |
| 3.4.1 自适应优化目标 |
| 3.4.2 双信号通路补偿原理 |
| 3.4.3 自适应频率同步技术实现方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 采用自适应技术PLL同步结构的COT电路实现 |
| 4.1 重要功能单元 |
| 4.1.1 电流乘法器 |
| 4.1.2 IRT单元 |
| 4.1.3 ICO子单元 |
| 4.1.4 零温系数和正温系数电流源 |
| 4.2 核心模块设计 |
| 4.2.1 EXPLL及自适应可变电流产生模块 |
| 4.2.2 零点补偿快速通路设计 |
| 4.2.3 TON_VIN模块设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 仿真与结果验证 |
| 5.1 芯片结构框图 |
| 5.2 行为级Simulink建模与仿真 |
| 5.2.1 II型PLL理论验证 |
| 5.2.2 频率自适应II型PLL理论验证 |
| 5.2.3 采用自适应PLL同步结构的COT技术验证 |
| 5.3 芯片整体仿真结果 |
| 5.3.1 芯片外围电路搭建 |
| 5.3.2 芯片启动仿真结果 |
| 5.3.3 芯片负载阶跃仿真结果 |
| 5.3.4 芯片效率仿真结果 |
| 5.4 芯片整体版图设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）无功补偿下大型光伏并网系统不稳定机理及抑制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 可再生能源发展概述 |
| 1.1.2 大型光伏并网系统概述 |
| 1.1.3 光伏并网系统的不稳定问题 |
| 1.2 光伏并网系统无功补偿 |
| 1.2.1 正弦电路的无功功率 |
| 1.2.2 串并联无功补偿技术 |
| 1.2.3 光伏并网系统无功补偿要求 |
| 1.3 光伏并网逆变系统稳定性研究综述 |
| 1.3.1 直流侧电压控制所主导的系统稳定性研究 |
| 1.3.2 电流环控制所主导的系统稳定性研究 |
| 1.3.3 锁相环控制所主导的系统稳定性研究 |
| 1.3.4 无功补偿对系统稳定性的影响研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 大型光伏并网系统电压问题及无功补偿 |
| 2.1 大型光伏并网系统结构 |
| 2.2 光伏并网逆变器控制 |
| 2.2.1 Boost电路MPPT控制 |
| 2.2.2 逆变电路控制 |
| 2.3 基于逆变器控制的系统电压问题及无功补偿 |
| 2.3.1 逆变器输出侧电压问题 |
| 2.3.2 逆变器直流侧电压问题 |
| 2.3.3 串并联补偿稳定逆变器输出侧电压 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.4.1 逆变器输出侧电压问题验证 |
| 2.4.2 逆变器直流侧电压问题验证 |
| 2.4.3 串并联补偿稳定逆变输出电压验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 串联补偿对光伏并网系统稳定性的影响机理分析 |
| 3.1 串联补偿对逆变系统电流环控制的影响 |
| 3.1.1 串联补偿下电流环控制等效模型 |
| 3.1.2 电流环控制所主导的系统稳定性分析 |
| 3.2 串联补偿对逆变系统锁相环控制的影响 |
| 3.2.1 串联补偿下锁相环控制等效模型 |
| 3.2.2 锁相环控制所主导的系统稳定性分析 |
| 3.3 仿真和实验验证 |
| 3.3.1 电流环主导的系统稳定性问题验证 |
| 3.3.2 锁相环主导的系统稳定性问题验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 并联补偿对光伏并网系统稳定性的影响机理分析 |
| 4.1 电流环控制所主导的系统稳定性分析 |
| 4.1.1 并联电容补偿下系统的稳定性分析 |
| 4.1.2 并联SVG补偿下系统的稳定性分析 |
| 4.2 锁相环控制所主导的系统稳定性分析 |
| 4.2.1 并联电容补偿下系统的稳定性分析 |
| 4.2.2 并联SVG补偿下系统的稳定性分析 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.3.1 并联电容对逆变系统稳定性影响验证 |
| 4.3.2 并联SVG对逆变系统稳定性影响验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 无功补偿下大型光伏并网系统稳定性提高策略 |
| 5.1 基于电流环超前相位补偿的系统稳定性提高策略 |
| 5.2 基于锁相环限制频率偏移的系统稳定性提高策略 |
| 5.3 仿真和实验验证 |
| 5.3.1 串联补偿下并网系统稳定性提高策略仿真及实验验证 |
| 5.3.2 并联补偿下并网系统稳定性提高策略仿真验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B.作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
| C.作者在攻读博士学位期间参研的项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）高压直流同步触发控制对后续换相失败的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高压直流输电技术的发展 |
| 1.2 选题背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 高压直流后续换相失败研究现状 |
| 1.3.2 高压直流同步触发控制研究现状 |
| 1.3.3 锁相环研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 高压直流控制系统基本原理 |
| 2.1 高压直流控制系统分层控制 |
| 2.2 极控系统基本原理 |
| 2.3 同步触发控制基本原理 |
| 2.3.1 CIGRE同步触发控制基本原理 |
| 2.3.2 ABB同步触发控制基本原理 |
| 2.3.3 SIEMENS同步触发控制基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 一种应用于高压直流的新型锁相环 |
| 3.1 锁相环对后续换相失败的影响分析 |
| 3.2 新型锁相环 |
| 3.2.1 前置滤波环节 |
| 3.2.2 故障检测环节 |
| 3.2.3 稳定性分析及参数选择 |
| 3.3 仿真测试与分析 |
| 3.3.1 新型锁相环性能测试 |
| 3.3.2 新型锁相环在CIGRE HVDC标准测试模型上的应用 |
| 3.3.3 新型锁相环在三沪直流实际工程模型上的应用 |
| 3.3.4 新型锁相环在贵广II直流实际工程模型上的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 同步触发控制小信号建模及其改进策略 |
| 4.1 同步触发控制小信号模型建立、验证与分析 |
| 4.1.1 同步触发控制小信号模型建立 |
| 4.1.2 小信号模型验证 |
| 4.1.3 稳定性分析 |
| 4.1.4 参数对同步触发控制的影响 |
| 4.2 同步触发控制的改进 |
| 4.2.1 锁相环的改进 |
| 4.2.2 触发方式的改进 |
| 4.3 仿真测试分析 |
| 4.3.1 三相故障测试 |
| 4.3.2 单相接地故障测试 |
| 4.3.3 后续换相失败免疫性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）倍压电路大升压比双Buck并网逆变器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的研究背景及意义 |
| 1.2 光伏并网逆变器的发展现状 |
| 1.2.1 系统结构分类 |
| 1.2.2 拓扑结构分类 |
| 1.3 两级式并网逆变器的研究 |
| 1.3.1 前级高增益DC/DC变换器研究 |
| 1.3.2 后级DC/AC逆变器研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 前级DC/DC变换器与最大功率点跟踪算法的研究 |
| 2.1 倍压电路大升压比DC/DC变换器 |
| 2.1.1 工作模态分析 |
| 2.1.2 电流稳态特性分析 |
| 2.1.3 电压增益和器件电压应力分析 |
| 2.2 光伏电池模型和仿真分析 |
| 2.3 最大功率点跟踪技术方法比较分析 |
| 2.3.1 恒定电压法 |
| 2.3.2 扰动观察法 |
| 2.3.3 电导增量法 |
| 2.3.4 变步长电导增量法 |
| 2.3.5 蚁群优化算法(Ant Colony Optimization,ACO) |
| 2.3.6 人工蜂群算法(Artificial Bee Colony,ABC) |
| 2.4 仿真结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 后级DC/AC并网逆变器与并网控制策略的研究 |
| 3.1 双Buck DC/AC并网逆变器 |
| 3.1.1 SPWM调制方式的选取 |
| 3.1.2 工作模态分析 |
| 3.2 逆变器控制策略的建模与设计分析 |
| 3.2.1 电压外环设计 |
| 3.2.2 两种控制器控制电流内环的比较 |
| 3.2.3 PR控制的电流内环设计 |
| 3.2.4 引入并网电压前馈的电流环设计 |
| 3.3 锁相环技术 |
| 3.3.1 锁相环原理 |
| 3.3.2 数字锁相环的实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 并网逆变器的硬软件设计 |
| 4.1 前级主电路参数的设计 |
| 4.1.1 电感参数的设计 |
| 4.1.2 电容参数的设计 |
| 4.1.3 MOS开关管的选取 |
| 4.1.4 二极管的选取 |
| 4.1.5 直流侧电容参数设计 |
| 4.2 后级主电路参数的设计 |
| 4.2.1 MOS开关管的选取 |
| 4.2.2 二极管的选取 |
| 4.2.3 电感参数的设计 |
| 4.2.4 滤波电容参数的设计 |
| 4.3 控制电路的硬件设计 |
| 4.3.1 采样电路的设计 |
| 4.3.2 保护电路的设计 |
| 4.3.3 驱动电路的设计 |
| 4.3.4 电网电压过零点检测电路设计 |
| 4.4 控制电路的软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 仿真分析与实验结果 |
| 5.1 并网逆变器的仿真模型与参数设置 |
| 5.2 并网逆变器的仿真结果分析 |
| 5.3 并网逆变器实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要工作总结 |
| 6.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）风电并网系统的宽频带振荡阻抗分析与稳定控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 风电并网系统宽频带振荡机理和危害 |
| 1.2.1 宽频带振荡机理 |
| 1.2.2 宽频带振荡危害 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.3.1 风电并网分析方法 |
| 1.3.2 风电宽频带振荡抑制策略研究 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 风电并网阻抗模型 |
| 2.1 感应发电机阻抗模型 |
| 2.2 逆变器及其控制回路的等效阻抗模型 |
| 2.3 补偿线路阻抗模型及参数设置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 风电并网系统宽频带振荡影响因素及稳定性分析 |
| 3.1 风电并网系统宽频带振荡机理分析 |
| 3.1.1 风电串补系统SSR机理及现象 |
| 3.1.2 风电并补系统HFR机理及现象 |
| 3.2 风电并网系统宽频带振荡影响因素分析 |
| 3.2.1 风速对系统宽频带振荡稳定性影响分析 |
| 3.2.2 风机并网台数对系统宽频带振荡稳定性影响分析 |
| 3.2.3 线路参数对系统宽频带振荡稳定性影响分析 |
| 3.2.4 逆变器控制参数对系统宽频带振荡稳定性影响分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 风电并网系统宽频带稳定控制策略研究 |
| 4.1 风电稳定性控制策略研究 |
| 4.1.1 GSC侧稳定控制策略研究 |
| 4.1.2 RSC侧稳定控制策略研究 |
| 4.2 风电并网系统的全数字仿真平台搭建 |
| 4.2.1 基于Hypersim软硬件环境介绍 |
| 4.2.2 全数字实时仿真模型搭建 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.3.1 SSR抑制效果验证 |
| 4.3.2 HFR抑制效果验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在学研究成果 |
| 一、发表论文 |
| 二、申请专利 |
| 致谢 |
（10）基于DSP的双向AC/DC变换器的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 双向AC/DC变换器的发展及研究现状 |
| 1.2.1 双向AC/DC变换器的拓扑结构研究现状 |
| 1.2.2 双向AC/DC变换器的数学模型研究现状 |
| 1.2.3 双向AC/DC变换器控制策略综述 |
| 1.2.4 双向AC/DC变换器工程应用现状 |
| 1.2.5 双向AC/DC变换器锁相环技术综述 |
| 1.3 本论文主要研究工作 |
| 第二章 双向AC/DC变换器的原理与数学模型 |
| 2.1 双向AC/DC变换器的数学模型建立 |
| 2.2 双向AC/DC变换器的原理 |
| 2.2.1 单极性调制 |
| 2.2.2 双极性调制 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 双向AC/DC变换器的控制策略 |
| 3.1 间接电流控制法 |
| 3.2 直接电流控制法 |
| 3.2.1 瞬时直接电流控制 |
| 3.2.2 滞环PWM电流控制 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 双向AC/DC变换器的锁相环技术 |
| 4.1 单同步坐标系软件锁相环原理及数学模型分析 |
| 4.2 正交信号发生器 |
| 4.2.1 基于反PARK变换的正交信号发生器 |
| 4.2.2 基于二阶广义积分(SOGI)的正交信号发生器 |
| 4.3 软件锁相环的仿真分析与实验平台验证 |
| 4.3.1 仿真分析 |
| 4.3.2 实验平台验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统设计与实验验证 |
| 5.1 系统硬件电路设计 |
| 5.1.1 交流侧电感的设计 |
| 5.1.2 直流侧电容的设计 |
| 5.1.3 驱动电路的设计 |
| 5.1.4 检测与调理电路的设计 |
| 5.1.5 保护电路的设计 |
| 5.1.6 辅助电源的设计 |
| 5.2 系统软件设计 |
| 5.2.1 主控芯片简介 |
| 5.2.2 SPWM的数字化实现 |
| 5.2.3 程序设计 |
| 5.3 系统仿真研究 |
| 5.3.1 变换器空载切换到轻载状态仿真 |
| 5.3.2 变换器轻载切换到满载状态仿真 |
| 5.3.3 变换器满载切换到轻载状态仿真 |
| 5.3.4 变换器整流模式与逆变模式切换仿真 |
| 5.4 物理实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的成果 |
| 附录 |
四、数字锁相环在低频相位同步控制中的应用（论文参考文献）
- [1]基于数字式锁相环的高精度时基校准器设计及实现[D]. 裴永浩. 中北大学, 2021(09)
- [2]双馈风力发电系统并网运行高频振荡抑制策略研究[D]. 庞博. 浙江大学, 2021(09)
- [3]高比例新能源电力系统电压源型变流器同步稳定性分析与控制技术[D]. 屈子森. 浙江大学, 2021
- [4]新能源发电并网控制策略研究与振荡机理分析[D]. 高术宁. 山东大学, 2021
- [5]DC-DC控制器芯片自适应频率同步技术研究与实现[D]. 方舟. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]无功补偿下大型光伏并网系统不稳定机理及抑制策略研究[D]. 张前进. 重庆大学, 2020
- [7]高压直流同步触发控制对后续换相失败的影响研究[D]. 龚英明. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]倍压电路大升压比双Buck并网逆变器[D]. 陈倩. 青岛大学, 2020(01)
- [9]风电并网系统的宽频带振荡阻抗分析与稳定控制研究[D]. 宋怡. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [10]基于DSP的双向AC/DC变换器的研究与实现[D]. 王朝阳. 佛山科学技术学院, 2020(01)