光伏發(fā)電系統(tǒng)多功能逆變器控制策略研究.pdf

1、我國光照資源豐富，為替代消耗的傳統(tǒng)化石能源，國家制定政策鼓勵開發(fā)太陽能。目前，國家大力發(fā)展光伏電站的建設(shè)，但光伏組件中電池單元卻面臨在光照、溫度等外界條件不佳狀態(tài)下難以突破發(fā)電的局限性，同時，光伏發(fā)電系統(tǒng)中功率器件的使用、電力網(wǎng)用戶側(cè)非線性負(fù)載比例的增加等都加重了公共電網(wǎng)諧波污染和無功消耗問題。應(yīng)用在光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器和有源濾波器兩種設(shè)備在功能、結(jié)構(gòu)、控制方法等方面相似，所以為提高光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率，降低分布式電源設(shè)備對公共電網(wǎng)的諧

2、波污染，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，可利用該特點，發(fā)揮逆變器的一機(jī)兩用的功能，光照充足時進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，當(dāng)發(fā)電條件不佳時逆變器發(fā)揮抑制電網(wǎng)諧波和補(bǔ)償無功作用。而改變逆變器的功能需要通過控制策略實現(xiàn)。因此，在逆變器功能的拓展及其控制策略方面展開研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過分析光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的多功能逆變器及并聯(lián)型有源濾波器的異同點，確定選擇三相電壓源型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的逆變器為研究對象。然后為高效控制整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，采用了兩級式的主

3、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對逆變器前級升壓電路選擇及逆變器交流側(cè)輸出濾波電感、電容參數(shù)設(shè)置原則進(jìn)行說明。從而為搭建的光伏發(fā)電系統(tǒng)模型設(shè)置仿真參數(shù)提供依據(jù)。⑵闡述了多功能逆變器的工作模式的選擇方法，在系統(tǒng)控制電路中設(shè)置了信號控制開關(guān)，通過控制合成指令電流中成分不同來實現(xiàn)對逆變器工作模式的設(shè)置。為了提高光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)功率傳輸效率，改進(jìn)了光伏陣列輸出特性曲線上的最大功率點跟蹤算法，在自適應(yīng)變步長電導(dǎo)增量法基礎(chǔ)上，增加功率預(yù)測環(huán)節(jié)，抑制光照突變造成的最

4、大功率點跟蹤振蕩。⑶對逆變器采用直接電流控制策略，控制電路中主要包括諧波及無功電流檢測模塊、指令電流合成模塊等，為實現(xiàn)各模塊功能比較并選擇合適算法，并設(shè)計了指令電流的跟蹤控制器。提出了將模糊控制和變環(huán)寬滯環(huán)控制相結(jié)合，對逆變器的電流內(nèi)環(huán)控制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到提高電流跟蹤控制效果的目的，降低功率器件開關(guān)頻率。最后，運用MATLAB軟件對多功能逆變器的不同工作模式進(jìn)行仿真。⑷提出的變環(huán)寬滯環(huán)電流控制方法能較準(zhǔn)確的跟蹤光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在復(fù)合工