具有直流注入抑制功能的單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究.pdf

1、化石燃料消耗迅速，隨之產(chǎn)生的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題困擾著當(dāng)今世界。太陽(yáng)能具有能量巨大、非枯竭和清潔安全等特點(diǎn)，是理想的可再生能源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是太陽(yáng)能利用的重要形式，其中并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)在光伏發(fā)電市場(chǎng)中所占份額越來(lái)越大，而限制并網(wǎng)電流中的直流分量是光伏并網(wǎng)的重要需求。本文以兩級(jí)式單相LCL濾波光伏并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)及其并網(wǎng)電流中的直流注入問(wèn)題進(jìn)行探討。
　　論文首先闡述了直流注入問(wèn)題產(chǎn)生的原因，以及所帶來(lái)的危害，通過(guò)對(duì)

2、各國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹，說(shuō)明對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中直流注入問(wèn)題進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義。文章深入分析了現(xiàn)有的各種直流注入解決方法，根據(jù)各種方法實(shí)現(xiàn)方式的不同，將方法歸類并總結(jié)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以便于方法之間的對(duì)比、選擇和深入研究的開展。
　　現(xiàn)有的直流注入解決方法，一般都以L濾波光伏并網(wǎng)系統(tǒng)為背景提出并實(shí)現(xiàn)，由于LCL濾波器較L濾波器高頻衰減能力強(qiáng)，濾波效果好，因此本文對(duì)LCL濾波光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中直流注入問(wèn)題的解決方法進(jìn)行研究。分析直流注入產(chǎn)

3、生的原因得知，由開關(guān)器件動(dòng)作不一致產(chǎn)生的直流注入問(wèn)題可以通過(guò)控制方式進(jìn)行抑制?？紤]到在直流注入情況下，并網(wǎng)電流可分為直流和交流兩部分，根據(jù)PI調(diào)節(jié)和PR調(diào)節(jié)各自適用的控制對(duì)象不同，可利用兩種控制器對(duì)兩分量分別進(jìn)行控制，以此為依據(jù)，文中提出了一種準(zhǔn)PR+PI的雙控制器直流注入抑制方法。通過(guò)對(duì)雙控制器性能的分析，結(jié)合控制器中各參數(shù)對(duì)其性能的主要影響方面，介紹了雙控制器的設(shè)計(jì)方法。以雙控制器作為并網(wǎng)電流控制器，既能實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)，又能抑

4、制直流注入，且控制方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，容易滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)精度的要求。
　　設(shè)計(jì)了兩級(jí)式LCL濾波光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，以準(zhǔn)PR+PI雙控制器作為電流環(huán)控制器，在Matlab/simulink中建立系統(tǒng)仿真模型，對(duì)直流注入的仿真模擬方法進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)的并網(wǎng)性能和直流注入抑制功能。在實(shí)驗(yàn)室所購(gòu)置的光伏并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行了直流注入現(xiàn)象存在性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，以RT-LAB為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和直流注入抑制方法的有效