摘 要

电压穿越能力变频器在国内火电厂辅机运作中起着关键性作用，本文首先研究了具有高、低电压穿越能力的储能型变频器，并对其进行了MATLAB中的仿真，对其仿真图像进行分析，对储能型变频器在目前火电厂的应用展开了研究与探讨。由韩京清提出的自抗扰控制技术目前不仅仅在国内有研究，在国际上也取得相当可观的研究成果，本文对于自抗扰的发展以及它的原理应用都进行了研究和学习，并对其发展及发展趋势做出了相应的调查，并针对具有低电压穿越能力的储能型变频器进行了控制方式的改造，将其蓄电池控制回路改为自抗扰控制回路。并对其进行仿真研究，对比前后仿真的图像得出相应结论，即在变频器的高低电压穿越中，采用蓄电池的方案比较好，此后分析了在国内火电发电最为重要的现状，提出方案比较。

关键词：变频器 低压穿越 高压穿越 MATLAB仿真 自抗扰控制技术

ABSTRACT

Voltage transmission capacity of the inverter in the domestic thermal power plant auxiliary function plays a key role, this paper first studied with high and low voltage through the ability of energy storage inverter, and its MATLAB simulation, its simulation Image analysis, the energy storage inverter in the current application of thermal power plant started research and discussion. The research on the self-interference rejection control technology proposed by HAN Jing-qing is not only studied in China, but also has made considerable research results in the world. This paper has studied and studied the development of self-interference and its application. Development and development trend of the energy storage inverter with a low voltage through the capacity of the control mode of the transformation, the battery control circuit to the anti-interference control loop and its simulation research, Compared with the simulation of the image before and after the corresponding conclusion, that is, in the high and low voltage through the inverter, the use of the battery program is better, then analyzed the most important domestic thermal power generation status, proposed program comparison.

KEY WORDS： Frequency converter， Low pressure crossing， High pressure through， MATLAB simulation，Active Disturbance Rejection Control Technology

目 录

摘 要 1

ABSTRACT 2

第一章 绪论 1

1.1 课题背景与意义 1

1.2 变频器的概述 1

1.3 储能型变频器的概述 2

1.4 自抗扰控制的概况 3

1.5 主要研究内容 4

第二章 储能型变频器 5

2.1 具有高、低电压穿越能力的储能型变频器的拓扑结构和工作原理 5

2.1.1 拓扑结构 5

2.1.2 工作原理 6

2.2 高压穿越 6

2.2.1 高压穿越原理 6

2.2.2 卸能电阻的取值 7

2.2.3 高压穿越的仿真 9

2.3 低压穿越 10

2.3.1 低压穿越原理 10

2.3.2 低压穿越的仿真 13

2.4 启动阶段的控制方式 16

2.5 变频器的选择与设计 17

第三章 储能型变频器的自抗扰控制 20

3.1 自抗扰控制 20

3.1.1自抗扰控制的基本原理 20

3.1.2自抗扰控制的仿真与编程 20

3.2 低压穿越的自抗扰控制 22

3.2.1 基本原理 22

3.2.2 Matlab模型建立及仿真 22

3.3分析与讨论 25

3.4 结论 25

第四章 总结与展望 27

4.1总结 27

4.2展望 27

参考文献 28

致 谢 33

第一章 绪论

本章首先阐述了本课题的研究背景与意义，接着对变频器的高、低电压穿越技术的发展历程和国内外研究成果进行了概述。并对自抗扰技术做了一些探讨和理解，对自抗扰技术的发展进行了阐述。

• 1. 课题背景与意义

近几年来,发电厂在进行火电机组设备的设计时会大量采用变频器技术,使火电厂的变频器的高、低电压穿越能力增强，就采用在变频器直流侧加蓄电池充放电回路和过压斩波电路的方法^[1]，具有高低电压穿越能力的储能型变频器,并通过具体的实验,验证了这种储能型变频器和它背后的控制方法的有效性,这种结构的变频器可以满足电网中对其有关的技术要求^[2]。

为变频器供电的母线电压经常伴随着瞬间跌落或者是因为母线切换造成母线电压会瞬时失电，这种情况发生后变频器会立刻停机^[3]，一旦火电厂的重要辅机设备因变频器的故障而停机，会导致机组的负荷大幅度下降甚至会跳机，锅炉熄火的事故。国内的火电厂屡次出现因母线电压不稳定而导致变频器低压保护跳闸，造成辅机停机^[4]，引起非计划停炉事故，原因主要在两个方面，一个是，厂供电系统发生了故障，造成变频器的直流母线电压跌落；另一个是，变频器柜控制电源的电压发生了跌落。