拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器及其在線效率優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、目前,可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用在世界范圍內(nèi)得到廣泛的關(guān)注和重視,由于可再生能源分布廣、不穩(wěn)定、易受環(huán)境影響的特點(diǎn),因此對(duì)于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)應(yīng)具有更高的要求,一方面要將可再生能源發(fā)出的電能轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的電能,同時(shí)拓寬發(fā)電范圍,提高發(fā)電效率,另一方面改善電能質(zhì)量,降低諧波和無(wú)功污染。因此,關(guān)于并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略、效率分析、諧波分析等進(jìn)行研究,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本文針對(duì)上述可再生能源發(fā)電的特點(diǎn)及問(wèn)題,提出

2、一種拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器,以拓寬發(fā)電范圍、提高逆變系統(tǒng)效率、保證電能質(zhì)量滿足電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)所提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),論文重點(diǎn)研究了該逆變系統(tǒng)的工作原理、控制策略,建立了系統(tǒng)的損耗模型、電流THD模型,對(duì)拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的性能進(jìn)行了深入分析。
　　首先分析了拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器的工作原理,分別對(duì)逆變器在兩電平和三電平兩種模式下的工作特性、SPWM控制策略進(jìn)行了分析,并提出針對(duì)拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器的載波復(fù)用SPWM控制策略,并且為后續(xù)分

3、析奠定基礎(chǔ)。
　　針對(duì)拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器的兩種工作模式,建立了直流電壓變化情況下的等效級(jí)聯(lián)型多電平并網(wǎng)逆變器和兩電平并網(wǎng)逆變器的開(kāi)關(guān)器件損耗、濾波電感損耗以及總損耗關(guān)于直流電壓的損耗模型,并進(jìn)行對(duì)比分析;建立不同逆變器的諧波含量關(guān)于直流電壓和逆變器參數(shù)的關(guān)系表達(dá)式;以兩種等效逆變器的損耗模型和THD模型為依據(jù),在全發(fā)電范圍內(nèi),開(kāi)展?jié)M足諧波含量約束的在線拓?fù)淝袚Q的效率優(yōu)化技術(shù)研究。
　　分析了并網(wǎng)逆變器電流閉環(huán)控制策略的工作

4、原理,設(shè)計(jì)了并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)控制方案,將上述在線效率優(yōu)化技術(shù)與準(zhǔn)比例諧振并網(wǎng)電流閉環(huán)控制策略相結(jié)合,在MATLAB仿真環(huán)境下,建立系統(tǒng)的仿真模型,對(duì)系統(tǒng)性能和控制方案進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　搭建了基于DSP+FPGA的并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了基于DSP+FPGA的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,對(duì)提出的拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器的基本工作原理,載波復(fù)用SPWM調(diào)制策略,損耗模型及效率優(yōu)化技術(shù)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了性能優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了拓?fù)淝袚Q