基于雙頻變換器的單相光伏發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著作為能源主流的一次能源的日漸減少和能源需求的日益增長(zhǎng)，新能源發(fā)電將在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來(lái)越高的比例，新能源發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用具有重要的戰(zhàn)略地位，其中光伏發(fā)電是最具潛力的戰(zhàn)略替代發(fā)電技術(shù)。
　　 高頻化是變換器的發(fā)展趨勢(shì)，能提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和功率密度，但高頻化所造成的開(kāi)關(guān)損耗加劇，致使變換器效率嚴(yán)重下降，電磁干擾增大。雙頻變換理念兼顧“高頻”和“效率”，目前已發(fā)展設(shè)計(jì)出多種雙頻變換器，而且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，可控性高，特別適合中

2、型、大型功率場(chǎng)合的應(yīng)用。
　　 本文對(duì)雙頻變換器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行理論分析和仿真，提高光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的功率密度、轉(zhuǎn)換效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)精度。
　　 首先確定雙頻單相光伏發(fā)電系統(tǒng)的兩級(jí)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，前級(jí)為Boost升壓變換器保證穩(wěn)定的直流鏈輸出，后級(jí)為三橋臂雙頻Buck逆變器將光伏陣列輸出電能并入電網(wǎng)，然后對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究。選用工程用單指數(shù)模型對(duì)光伏陣列建模，模型輸出隨光照強(qiáng)度和溫度變化，能夠

3、模擬實(shí)際光伏陣列的輸出情況。對(duì)Boost變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，確定參數(shù)設(shè)計(jì)各原則，并建立Boost變換器小信號(hào)模型，對(duì)該非最小相位系統(tǒng)采用電壓反饋外環(huán)和峰值電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略，能夠確保穩(wěn)定的直流鏈電壓輸出。根據(jù)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)要求，采用三橋臂雙頻Buck逆變器，分析其工作模式，并設(shè)計(jì)逆變器參數(shù)，針對(duì)高頻單元和低頻單元的不同職能，區(qū)別性的分別采用瞬時(shí)電流反饋控制和電流滯環(huán)控制策略。
　　 基于雙頻光伏發(fā)電系統(tǒng)，針對(duì)光伏發(fā)電