直流母線式三相并網(wǎng)光伏逆變器的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，能源短缺和環(huán)境問題日漸凸顯，光伏發(fā)電越來越受到世界各國的重視。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，并網(wǎng)逆變器是連接電網(wǎng)和發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，本文針對于直流母線式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的三相三電平并網(wǎng)逆變器做了深入研究。
　　本文介紹了直流母線式光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對二極管鉗位式三相三電平逆變器工作原理進行了闡述。為了簡化傳統(tǒng)三電平空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法實現(xiàn)過程，引入了基于坐標系的三電平SVPWM算法，對算法的扇區(qū)判斷、矢量

2、合成過程進行了推導(dǎo)。使用Simulink仿真軟件，搭建了離網(wǎng)型逆變器仿真模型，驗證了算法的可行性。對前饋電流解耦控制算法進行了推導(dǎo)，分析了單同步坐標系軟件鎖相環(huán)工作原理，由于單同步坐標系軟件鎖相環(huán)無法在電壓不平衡時跟蹤相位，引入了二階廣義積分軟件鎖相環(huán)（SOGI-SPLL），建立兩種鎖相環(huán)的仿真模型，對兩種鎖相環(huán)在電壓平衡時和發(fā)生電壓跌落時的鎖相能力進行對比。結(jié)合上文研究的內(nèi)容建立了使用并網(wǎng)電流閉環(huán)控制的并網(wǎng)逆變器模型，對采用單L濾波和

3、LCL濾波的并網(wǎng)逆變器輸出電流的諧波含量進行分析，對比兩種濾波器的濾波效果。
　　在上述理論及仿真研究的基礎(chǔ)上，對二極管鉗位式三電平并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的主電路、采樣電路、控制系統(tǒng)電路等進行了選型計算和硬件設(shè)計；完成了逆變器的主程序、中斷程序等，并對程序流程進行了說明。搭建了二極管鉗位式三電平并網(wǎng)逆變器試驗樣機，在樣機上對SVPWM算法及并網(wǎng)控制算法進行了測試實驗，將實際測量結(jié)果與Simulink仿真結(jié)果對比，證明了上述算法的正確性以及