三電平光伏并網(wǎng)逆變器的模塊化控制研究.pdf

1、三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器，在發(fā)揮三電平拓撲電壓畸變率低、諧波含量少、運行效率高等優(yōu)點的同時，通過模塊化結構在不增加功率開關管電流應力的情況下，使系統(tǒng)的容量成倍的增加，降低了生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本，有效地優(yōu)化了系統(tǒng)的輕載效率。然而，與三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器相關的理論和技術尚未形成體系，制約了其在大規(guī)模光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應用，具體表現(xiàn)在三電平零序環(huán)流產(chǎn)生機理、三電平調(diào)制策略、三電平零序環(huán)流的抑制策略、低電壓穿越時的中點平衡控制和無功電流

2、快速補償?shù)确矫妗?br>　　本文針對三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器，從零序環(huán)流、調(diào)制策略、低電壓穿越時中點平衡控制和無功電流快速補償?shù)确矫孢M行研究，為其在光伏系統(tǒng)中的大規(guī)模應用奠定基礎。論文的主要研究工作與創(chuàng)新如下:
　　1)針對三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器的環(huán)流問題，指出環(huán)流的主要成分為零序環(huán)流，分析零序環(huán)流的流通路徑，建立零序環(huán)流的等效模型，并根據(jù)激勵源的不同將零序環(huán)流分成三類:一類、二類和三類零序環(huán)流，為后續(xù)章節(jié)零序環(huán)流的抑制策略

3、奠定基礎。
　　2)針對三電平調(diào)制策略對零序環(huán)流的影響，分析三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器的調(diào)制策略需要滿足的條件，然后對比常見的三電平調(diào)制策略的優(yōu)缺點，選擇無小矢量參與的空間矢量調(diào)制(LMZVM)作為三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器的基本調(diào)制策略，并研究其矢量算法和載波算法的統(tǒng)一性。
　　3)針對三電平模塊化光伏并網(wǎng)逆變器的一類零序環(huán)流，提出一種共享中線的抑制方案;針對二類零序環(huán)流的高頻分量，提出一種基于改進型LCL濾波器的抑制方案

4、;針對二類零序環(huán)流的低頻分量，研究一種基于準諧振調(diào)節(jié)器的抑制方案;最后，證明上述方案對三類零序環(huán)流抑制的有效性。
　　4)針對低電壓穿越時三電平逆變器的中點電位不平衡問題，利用對稱分量法分析正序有功、正序無功、負序有功、負序無功對中點電位的影響，并提出一種基于零矢量分解的中點平衡控制策略;針對低電壓穿越時無功電流補償速度問題，提出一種“邊鎖邊補”的并行補償方式和一種基于電網(wǎng)電壓微分的跌落快速檢測單元，減小了無功電流的補償時間。