級(jí)聯(lián)型光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略研究.pdf

1、當(dāng)今世界人類(lèi)在化石能源的巨大危機(jī)之下，面臨著全球性的能源結(jié)構(gòu)大調(diào)整，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為新能源的一種形式近些年得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)的光伏材料與逆變器技術(shù)發(fā)展日新月異。中國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó)在十分重視光伏發(fā)電技術(shù)的研究與推廣，積極參與到相關(guān)的技術(shù)研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中。
　　光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣，適用范圍各不相同，其中多電平逆變器結(jié)構(gòu)，尤其是級(jí)聯(lián)H橋結(jié)構(gòu)的光伏逆變器具有模塊化的特點(diǎn)，而便于擴(kuò)展。其每個(gè)單元對(duì)應(yīng)獨(dú)立的直流電源

2、，輸出電壓諧波與開(kāi)關(guān)應(yīng)力隨著級(jí)聯(lián)數(shù)目增加而減小、輸出電壓等級(jí)增加、電能質(zhì)量提升。因此級(jí)聯(lián)H橋型光伏并網(wǎng)逆變器適合大容量的光伏發(fā)電設(shè)備。本文針對(duì)級(jí)聯(lián)H橋光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)的控制策略，主要在并網(wǎng)控制、最大功率點(diǎn)跟蹤控制與低電壓穿越控制等方面進(jìn)行了研究。
　　論文首先研究了光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流控制技術(shù)，采用了基于電網(wǎng)電壓前饋的三相并網(wǎng)電流控制策略。通過(guò)建立同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的三相逆變器并網(wǎng)模型，采用電網(wǎng)電壓前饋解耦的方式實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)有功

3、電流與無(wú)功電流的獨(dú)立控制，配合功率外環(huán)實(shí)現(xiàn)了逆變器輸出有功功率與無(wú)功功率的控制。針對(duì)級(jí)聯(lián)H橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文通過(guò)零序電壓注入的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)三相之間的直流側(cè)電壓平衡控制，通過(guò)調(diào)制波修正的載波移相SPWM控制方法實(shí)現(xiàn)了相內(nèi)直流側(cè)電壓平衡控制。
　　然后論文提出了一種基于峰值功率簡(jiǎn)化估計(jì)的光伏陣列多峰最大功率點(diǎn)跟蹤策略。該策略通過(guò)快速改變光伏陣列輸出電壓來(lái)獲得光伏陣列的輸出特性，通過(guò)對(duì)各個(gè)可能的功率極值點(diǎn)功率進(jìn)行簡(jiǎn)化估計(jì)，從而迅速確定最大

4、功率點(diǎn)所在的電壓區(qū)間，然后在該區(qū)間內(nèi)使用變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法進(jìn)行單峰最大功率點(diǎn)跟蹤策略。論文針對(duì)此跟蹤策略提出了加速方法，使得該策略在光照情況不是很復(fù)雜時(shí)能夠有更快的跟蹤速度。
　　最后論文采用了一種基于功率平衡控制的光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越控制策略。該策略在光伏逆變器低電壓穿越期間對(duì)輸入和輸出逆變器的功率分開(kāi)控制，保持輸出電流有功分量不變的同時(shí)輸出盡可能多的無(wú)功功率以支撐電網(wǎng)電壓恢復(fù)，通過(guò)控制光伏陣列偏離最大功率點(diǎn)來(lái)降低逆變器輸入的