三相光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)并聯(lián)運行控制的研究.pdf

1、工業(yè)革命以后包括煤、石油在內(nèi)的能源大量使用，由此引發(fā)的能源危機和環(huán)境問題使人們開始關(guān)注發(fā)展可再生能源。光伏發(fā)電不產(chǎn)生污染物，不需要燃料，在可再生能源發(fā)展進(jìn)程中具有重要意義。逆變器的模塊化并聯(lián)運行作為大功率光伏發(fā)電應(yīng)用背景下科學(xué)與技術(shù)的重大需求，對提高系統(tǒng)容量、靈活性和運行效益以及降低生產(chǎn)成本，居功至偉。然而，實際運行時存在零序環(huán)流，隨之引發(fā)的電磁干擾、安全性沖擊以及系統(tǒng)損耗的增加嚴(yán)重制約了并聯(lián)逆變器的高效運行和應(yīng)用推廣。兩電平三相光伏并

2、網(wǎng)逆變器系作為一種低壓大功率場合的主要拓?fù)浔憩F(xiàn)形式，在近幾年多電平技術(shù)應(yīng)用突飛猛進(jìn)的背景下，以其成本低廉、靈活高效的優(yōu)勢在大容量化市場中仍占據(jù)主導(dǎo)地位而不可替代。
　　本文以兩電平三相光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)為研究對象，首先介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，通過文獻(xiàn)綜述，總結(jié)出三相光伏并網(wǎng)逆變器不同類型的拓?fù)浼捌涮攸c，并詳細(xì)介紹了光伏并網(wǎng)逆變器的模塊化并聯(lián)、環(huán)流抑制、開關(guān)損耗抑制的研究現(xiàn)狀，為兩電平逆變器的模塊化并聯(lián)運行控制的研

3、究奠定理論基礎(chǔ)。
　　其次，采用基于單個橋臂開關(guān)周期平均模型，保留模型中的共模成分對基本級功率模塊建模，使用兩個并聯(lián)的非隔離光伏并網(wǎng)逆變器作為主電路，運用電網(wǎng)電壓定向的矢量控制理論設(shè)計了三環(huán)結(jié)構(gòu)的控制器，內(nèi)環(huán)為電壓/電流雙閉環(huán)控制器，外環(huán)為實現(xiàn)最大功率追蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)的功率環(huán)。
　　再次，在建立并聯(lián)系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，采用枚舉的分析方法，分析了環(huán)流產(chǎn)生的機理以及環(huán)流抑制

4、的基本原理，總結(jié)出了開關(guān)狀態(tài)和零序環(huán)流的關(guān)系，并采用空間矢量調(diào)制(space vector pulse-width-modulated，SVM)方法合成指令電壓以完成并網(wǎng)控制，針對逆變器并聯(lián)時存在的零序環(huán)流，探討了含有零矢量調(diào)節(jié)因子k的零序環(huán)流控制方法，該方法在零矢量交替分配的SVM調(diào)制情況下控制效果明顯，但不適合最小開關(guān)損耗的SVM調(diào)制的情況，其在零矢量分配情況方面的局限性為新算法的提出提供了理論指導(dǎo)。
　　基于上述研究，本文在